INFILTRACION FUNDAMENTO TEORICO: La infiltración es el proceso proceso por el cual el agua superficial superficial se introduce en las capas internas internas del suelo debido básicamente a las fuerzas gravitatorias, aunque también intervienen fuerzas de tipo capilar así como otras de naturaleza más compleja como química, etc. El agua infiltrada puede llegar a los acuíferos, ríos, lagos o al mar, o bien puede quedar retenida en el suelo y volver a la atmósfera por fenómenos de evaporación y/o transpiración. La infiltración depende de: a) Las características del suelo, permeabilidad y estado de humedad del mismo. b) Las características de la cubierta vegetal. c) La intensidad y duración de la lluvia. d) El estado de la superficie del suelo, laboreo, etc. e) Las características del agua, temperatura, impurezas, etc.
CAPACIDAD DE INFILTRACION: En hidrología hidrología,, se denomina capacidad de infiltración a la velocidad máxima con que el agua penetra en el suelo suelo.. La capacidad de infiltración depende de muchos factores; un suelo desagregado y permeable tendrá una capacidad de infiltración mayor que un suelo arcilloso y compacto. Si una gran gran parte parte de los poros del suelo suelo ya se encuen encuentran tran saturado saturados, s, la capacidad capacidad de infiltración será menor que si la humedad del suelo es relativamente baja.
Si los poros del suelo en las camadas superiores del mismo ya se encuentran saturados, la infiltración se hará en función de la permeabilidad de los estratos inferiores. El índice de infiltración o capacidad media de infiltración es utilizado para calcular el escurrimiento en grandes áreas, donde sería difícil aplicar la curva de capacidad de infiltración. Este es equivalente a la velocidad media de infiltración.
Lamina acumulada
Es cantidad de agua expresada en centímetros que se per cola en el suelo durante un tiempo determinado contado desde el momento de su aplicación. si graficamos en escala aritmética los diferentes valores de lamina infiltrada en los diferentes espacios de tiempo obtendremos una curva ascendente , una recta en caso que graficamos utilizando escala logarítmica. :
Velocidad de infiltración
Es la relación entre la lamina que se infiltra y el tiempo que tarda en hacerlo. Se expresa en cm./hr o en cm./min. La velocidad de infiltración depende de muchos factores entre ellos. :
•
La lamina de riego o de lluvia
•
La temperatura del agua o del suelo
•
La estructura
•
La compactación
•
La textura
•
El contenido de humedad del suelo
•
La estratificación
•
La agregación
•
La actividad microbiana
INSTRUMENTOS DE MEDICION: CILINDROS INFILTROMETROS: El aparato que se usa es muy sencillo, es el infiltrómetro. El más común consiste en un cilindro de 15 cm de largo y fijo, aproximadamente de 20 cm; se pone en él una determinada cantidad de agua y se observa el tiempo que tarda en infiltrarse. A este aparato se le atribuyen algunos defectos: el agua se infiltra por el círculo que constituye el fondo, pero como alrededor de él no se está infiltrando agua, las zonas del suelo a los lados del aparato participan también en la infiltración, por lo tanto, da medidas superiores a la realidad. El error apuntado se corrige colocando otro tubo de mayor diámetro (40 cm) alrededor del primero, constituye una especie de corona protectora. En éste también se pone agua aproximadamente al mismo nivel, aunque no se necesita tanta precisión como en el del interior; con ello se evita que el agua que interesa medir se pueda expandir La medición es menor que la que se hubiera obtenido antes y más concordante con la capacidad real del suelo. El infiltrometro de cilindro es la manera más popular para establecer las características de infiltración de un suelo. Estos cilindros tienen las ventajas que son muy portátiles y requieren poca agua para su funcionamiento. Tienen una desventaja de que el área de infiltración es pequeña y a veces no es representativo del terreno en general. Esto puede requerir muchas pruebas en un terreno para llegar a un valor confiable para infiltración representativa. Otras desventajas son que a veces es difícil de instalación de éstos en terrenos pedregosos, y que la instalación tiene que ser sumamente cuidadosa para asegurar que no se disturba el suelo dentro del cilindro. Causando cambios en características de infiltración o infiltraciones a través de las paredes del cilindro.
METODOS:
METODO DE HORTON:(1940): Horton supuso que el cambio en la capacidad de infiltración puede ser considerada proporcional a la diferencia entre la capacidad de infiltración actual y la capacidad de infiltración final, introduciendo un factor de proporcionalidad.
METODO DE MINIMOS CUADRADOS(Kostiakov 1932): Ecuación=I=a T 0b
METODOLOGIA: En la práctica se necesita:
Cilindros
nivel de mano
Madera Martillo
Cronometr
Regla (60 cm)
Balde y agua
Hojas de registro
PROCEDIMIENTO: 1. LUGAR DE PRÁCTICA : el lugar donde se realiza la práctica debe ser un lugar libre de fisuras, piedras, materia orgánica.se debe evitar sitios donde hay mucho pisoteo de animales o maquinaria, el lugar escogido fue un suelo de cultivo de textura arenoso ubicado en la universidad nacional de Piura.
2.
INSTALACION:
3.
FUNCIONAMIENTO
se procede a colocar el cilindro con mucho cuidado introducirlo al terreno con el tablón y comba previamente nivelado el terreno. El cilindro debe entrar verticalmente al terreno. La profundidad de entrada al suelo debe ser de por lo menos 15 cm, solo se utilizo un cilindro.
se procede a llenar el cilindro con agua a una profundidad de 27 cm y mantener un nivel durante la prueba. La profundidad de este no es crítica pero siempre debe haber agua en este cilindro durante la prueba. :
Hacer la medida inicial rápidamente después de echar agua en el cilindro para minimizar el error de infiltración durante el tiempo inicial. Registrar la medida y el tiempo correspondiente.las medidas se dio a un minuto y 10 minutos correspondientes.
CALCULOS Y RESULTADOS: Departamento: Piura suelo: arenoso Lugar : parcela experimental de UNP
SEGÚN EL METODO DE HORTON:
Tiempo parcial : Se procede a restar la diferencia de las hora: 10:51:00-10:52:00=01 min
Capacidad infiltración:
mm/h
El tiempo acumulado y la lámina acumulada se hallan sumando sucesivamente los tiempos y laminas parciales
.
Hora
enrac e
10:51: 00 10:52: 00 10:53: 00 10:58: 00 11:03: 00 11:08: 00 11:13: 00 11:23: 00 11:33: 00 11:43: 00 11:53: 00 12:03: 00 12:13: 00 12:23: 00 12:33: 00 12:43: 00 12:53: 00 1:03:0 0 1:13:0 0 1:23:0 0 1:33:0 0 1:43:0 0
27
27.7
28.5
28.2
28
26
26.6
Lectur a
Tiemp Tiempo o acumula parcial do
Lamin Lamina a acumula parcial da
Cap. de infiltraci ón
29
1
1
2
2
120
30
1
2
1
3
90
32.5
5
7
2.5
5.5
47.14
34.3
5
12
1.8
7.3
36.5
36
5
17
1.7
9
31.76
37.4
5
22
1.4
10.4
28.36
40.5
10
32
3.1
13.5
25.31
31.12
10
42
3.42
16.92
24.17
34.4
10
52
3.28
20.2
23.31
37.2
10
62
2.8
23
22.26
31.6
10
72
3.1
26.1
21.75
35
10
82
3.4
29.5
21.59
31.5
10
92
3.3
32.8
21.39
34.7
10
102
3.2
36
21.18
37.5
10
112
2.8
38.8
20.79
31.2
10
122
3.2
42
20.66
34.5
10
132
3.3
45.3
20.59
29.3
10
142
3.3
48.6
20.54
32.6
10
152
3.3
51.9
20.49
35.6
10
162
3
54.9
20.33
30.1
10
172
3.5
58.4
20.37
Donde Enrace: Cm Lectura: Cm Tiempo parcial y acumulado: min Lamina parcial: Cm Cap. de infiltración: mm/h
CURVAS:
AJUSTE DE DATOS POR EL MÉTODO DE LOS MÍNIMOS CUADRADOS:
PRIMER CUADRO:
TIEMPO (min) Hora
enrac Lectu e ra
10:51:0 0 10:52:0 0 10:53:0 0 10:58:0 0 11:03:0 0 11:08:0 0 11:13:0 0 11:23:0 0 11:33:0 0
27
27.7
LAMINA DE INF. (Cm) Lamin Lamina a acumula parci da al
Tiemp o parcia l
Tiempo acumula do
29
1
1
2
30
1
2
32.5
5
34.3
VELOC INSTAN. (Cm/H)
Instantá nea
promedi o
2
120
120
1
3
60
90
7
2.5
5.5
30
47.14
5
12
1.8
7.3
21.6
36.5
36
5
17
1.7
9
20.4
31.76
37.4
5
22
1.4
10.4
16.8
28.36
40.5
10
32
3.1
13.5
18.6
25.31
31.12
10
42
3.42
16.92
20.52
24.17
11:43:0 0 11:53:0 0 12:03:0 0 12:13:0 0 12:23:0 0 12:33:0 0 12:43:0 0 12:53:0 0 1:03:00 1:13:00 1:23:00 1:33:00 1:43:00
28.5
28.2
28
26
26.6
34.4
10
52
3.28
20.2
19.68
23.31
37.2
10
62
2.8
23
16.8
22.26
31.6
10
72
3.1
26.1
18.6
21.75
35
10
82
3.4
29.5
20.4
21.59
31.5
10
92
3.3
32.8
19.8
21.39
34.7
10
102
3.2
36
19.2
21.18
37.5
10
112
2.8
38.8
16.8
20.79
31.2
10
122
3.2
42
19.2
20.66
34.5 29.3 32.6 35.6 30.1
10 10 10 10 10
132 142 152 162 172
3.3 3.3 3.3 3 3.5
45.3 48.6 51.9 54.9 58.4
19.8 19.8 19.8 18 21
20.59 20.54 20.49 20.33 20.37
SEGUNDO CUADRO: lamina de infiltración Tiempo acumul ado T0 1 2 7 12 17 22 32 42 52 62
Lamina acumul x=log(T y=log(Ic xy X2 Y 2 ada o) um) I cum 2 0.0000 0.30103 0 0.0000 0.0906 3 0.3010 0.477121 0.143627 0.0906 0.2276 25 81 5.5 0.8451 0.740362 0.625679 0.7142 0.5481 69 06 7.3 1.0792 0.863322 0.931681 1.1646 0.7453 86 84 9 1.2304 0.954242 1.174146 1.5140 0.9106 51 67 10.4 1.3424 1.017033 1.365288 1.8021 1.0344 34 62 13.5 1.5051 1.130333 1.701321 2.2655 1.2777 77 85 16.92 1.6232 1.228400 1.994000 2.6349 1.5090 36 01 20.2 1.7160 1.305351 2.239987 2.9447 1.7039 37 31 23 1.7924 1.361727 2.440749 3.2127 1.8543 84 66
72
26.1
1.8573
82
29.5
1.9138
92
32.8
1.9638
102
36
2.0086
112
38.8
2.0492
122
42
2.0864
132
45.3
2.1206
142
48.6
2.1523
152
51.9
2.1818
162
54.9
2.2095
172
58.4
2.2355
∑
34.2138
1.416640 51 1.469822 02 1.515873 84 1.556302 5 1.588831 73 1.623249 29 1.656098 2 1.686636 27 1.715167 36 1.739572 34 1.766412 85 27.1135
2.631172 45 2.812965 73 2.976854 6 3.125989 47 3.255862 61 3.386682 11 3.511878 67 3.630127 58 3.742226 9 3.843611 21 3.948866 17 49.4827
3.4497
2.0069
3.6627
2.1604
3.8565
2.2979
4.0345
2.4221
4.1993
2.5244
4.3529
2.6349
4.4968
2.7427
4.6323
2.8447
4.7604
2.9418
4.8820
3.0261
4.9976
3.1202
63.6680
38.6236
TERCER CUADRO: velocidad de infiltración Tiempo acum. 1 2 7 12 17 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142
Lamina acum. 120 60 30 21.6 20.4 16.8 18.6 20.52 19.68 16.8 18.6 20.4 19.8 19.2 16.8 19.2 19.8 19.8
x=log To 0.0000 0.3010 0.8451 1.0792 1.2304 1.3424 1.5051 1.6232 1.7160 1.7924 1.8573 1.9138 1.9638 2.0086 2.0492 2.0864 2.1206 2.1523
y=log I 2.0792 1.7782 1.4771 1.3345 1.3096 1.2253 1.2695 1.3122 1.2940 1.2253 1.2695 1.3096 1.2967 1.2833 1.2253 1.2833 1.2967 1.2967
XY 0.0000 0.5353 1.2483 1.4401 1.6114 1.6449 1.9108 2.1300 2.2206 2.1962 2.3579 2.5064 2.5464 2.5776 2.5109 2.6774 2.7497 2.7908
X2 0.0000 0.0906 0.7142 1.1646 1.5140 1.8021 2.2655 2.6349 2.9447 3.2127 3.4497 3.6627 3.8565 4.0345 4.1993 4.3529 4.4968 4.6323
Y 2 4.3230 3.1618 2.1819 1.7808 1.7151 1.5014 1.6117 1.7218 1.6745 1.5014 1.6117 1.7151 1.6813 1.6469 1.5014 1.6469 1.6813 1.6813
152 162 172
19.8 18 21
∑
Donde n=21
To 1 2 7 12 17 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 172
icum 0.1995 0.3174 0.7348 1.0544 1.3315 1.5826 2.0342 2.4407 2.8162 3.1684 3.5023 3.8212 4.1274 4.4229 4.7089 4.9866 5.2569 5.5205 5.7780 6.0300 6.2769
2.1818 2.2095 2.2355 34.2138
1.2967 1.2553 1.3222 28.4401
2.8291 2.7735 2.9559 44.2133
4.7604 4.8820 4.9976 63.6680
1.6813 1.5757 1.7483 39.3446
CONCLUSIONES Los resultados obtenido en esta prueba están en los parámetros confiables lo cual significa que la prueba se hizo de manera correcta •
La determinación de la velocidad de infiltración así como la lámina y la capacidad de infiltración nos permite reconocer el suelo como apto o no para un proyecto a efectuar. •
Se aprendió a realizar la aplicación del método del cilindro infiltrometro aplicando directamente en el campo lo cual nos da una idea para nuestros parámetros de diseño en sistema de riego en un futuro proyecto de riego. •
RECOMENDACIONES
Esta práctica necesita de concentración para llevar el tiempo exacto y realizar las medidas y el enrase a tiempo.
Se recomienda obtener más cilindros infiltrometros para tener mayor precisión en los trabajos de investigación, ya que en la práctica solo se realizo con un solo cilindro.
ANEXOS:
Bibliografía
Movimiento del agua en el suelo( www.monografias.com.pe )
Tarwi.lamolina.edu.pe
es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltración
INTRODUCCION:
El presente informe detalla información en base a una prueba de infiltración que se realizo en el campus de la universidad nacional de Piura, como concepto sabemos que la infiltración viene a ser La el movimiento del agua de la superficie hacia el interior del suelo. La infiltración es un proceso de gran importancia económica. Del agua infiltrada se proveen casi todas las plantas terrestres y muchos animales; alimenta al agua subterránea y a la vez a la mayoría de las corrientes en el período de estiaje. Para determinar la capacidad de infiltración y la velocidad que puede tener un determinado suelo existen métodos como el realizado en esta práctica que es utilizando cilindros infiltrometros y obteniendo resultados con los métodos de horton como el de los cuadrados mínimos. Estos cilindros tienen las ventajas que son muy portátiles y requieren poca agua para su funcionamiento.
•
IMPORTANCIA: la importancia radica en tener la capacidad de determinar la
cantidad de agua que entra en el suelo por las precipitaciones, y con ello su humedad a lo largo del año, para determinar si el suelo donde se realiza la práctica de infiltración es apto o no para un proyecto a efectuar. El propósito principal del riego es el de restituir agua a la zona de raices mediante diversos métodos de riego, mediante los que se aplica el agua a la superficie del terreno para que penetre en él y quede disponible para las plantas. En estas condiciones, la velocidad con que el agua penetra en el suelo, denominada velocidad de infiltración, reviste gran importancia, particularmente por la variación de las características de suelo tanto temporal como espacial, durante el proceso dinámico que se produce por la interacción de la fase líquida del agua con la sólida de las partículas de suelo. La velocidad de infiltración es un parámetro que debe ser estudiado y determinado con detención, pues tiene un rol primordial en el manejo del agua a nivel predial. •
OBJETIVOS:
Nosotros como estudiantes de ingeniería agrícola donde parte de nuestra especialidad son los recursos hídricos esta práctica nos permite determinar el comportamiento del agua dentro de este proceso de la infiltración con respecto al tipo de suelo, además de aprender cómo se realiza este ensayo que es muy practico, útil y efectivo.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE AGRONOMIA ESCUELA DE INGENIERA AGRICOLA
NOMBRE: GAVIDIA NEIRA DERSI NAYU
CURSO: HIDROLOGIA
TEMA: INFILTRACION
DOCENTE : ING.WALTER RAMIREZ CHACON
