Determinacion de La Velocidad de Infiltracion [PDF]

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DETERMINACION DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACION DEL AGUA EN EL SUELO Método del Cilindro Infiltro metro

I.

INTRODUCCION

En la presente practica se explicará las características del cilindro infiltrómetro de doble anillo como herramienta para determinar la cantidad de agua infiltrada en el suelo por un tiempo determinado. La infiltración es el proceso de movimiento de agua en el suelo, por ello es importante para el diseño de un sistema de riego, debido a que varía con el tiempo y espacio.

II.

OBJETIVOS Realizar pruebas de infiltración mediante el método del cilindro infiltrómetro. Obtener los modelos matemáticos, ecuaciones y graficas de la lámina infiltrada, velocidad de infiltración instantánea, velocidad de infiltración básica y tiempo de infiltración.

III.

FUNDAMENTOS TEORICOS

Describir los conceptos básicos relacionados a la infiltración en el suelo: INFILTRACIÒN: La infiltración es el proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra en el suelo. La tasa de infiltración, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual el suelo es capaz de absorber la precipitación o la irrigación. Se mide en centimetros por hora o milímetros por hora. Las disminuciones de tasa hacen que el suelo se sature. Si la tasa de precipitación excede la tasa de infiltración, se producirá escorrentía a menos que haya alguna barrera física. Está relacionada con la conductividad hidráulica saturada del suelo cercano a la superficie. La tasa de infiltración puede medirse usando un infiltrómetro.

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PERCOLACIÒN: Es el proceso de filtración del agua a las capas profundas del terreno. Se opone dialécticamente a la escorrentía, como proceso en que el agua discurre superficialmente sin penetrar en el interior del suelo.

La percolación está directamente relacionada con la permeabilidad del suelo. Es, en principio, un factor positivo el permitir retener agua que en otro caso se perdería rápidamente por evaporación o escorrentía; sin embargo, a veces arrastra, en los regadíos, elementos nutritivos.

PERMEABILIDAD: Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades más importantes que han de considerarse para la agricultura.

LAMINA DE INFILTRACION ACUMULADA

Es la cantidad de agua expresada en centímetros que se percola en el suelo durante un tiempo determinado contado desde el momento de su aplicación. si graficamos en escala aritmética los diferentes valores de lámina infiltrada en los diferentes espacios de tiempo obtendremos una curva ascendente , una recta en caso que graficamos utilizando escala logarítmica.

VELOCIDAD DE INFILTRACION INSTANTANEA Es la velocidad con que el suelo absorbe el agua en un momento determinado; disminuye con el tiempo hasta alcanzar un valor constante.

VELOCIDAD DE INFILTRACION BASICA Es la velocidad de infiltración cuando alcanza un valor constante. Se considera que se ha alcanzado cuando la disminución es de 1% en una hora. Todas se expresan en milímetros por hora o centímetros por hora. VELOCIDAD DE INFILTRACION PROMEDIO: Es la velocidad de infiltración durante un tiempo acumulado; disminuye con el tiempo.

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FACTORES QUE AFECTAN LA INFILTRACION 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 compactación



La textura



El contenido de humedad del suelo



La estratificación



La configuración de la superficie de la parcela

METODOS PARA MEDIR LA INFILTRACION EN EL SUELO

Es la velocidad de penetración del agua en el perfil del suelo cuando la superficie del terreno se cubre con una lámina delgada de agua.

MATERIALES.  Cilindros infiltrometros  Regla Graduada o wincha  Cronometro  Comba  Nivel de carpintero  Plástico  Balde.  Hoja de registro

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PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE INFILTRACION

SELECCIÓN Y DESCRIPCION DEL LUGAR

Primero se debe seleccionar el sitio para la instalación de la prueba y debe estar en un lugar libre de fisuras y piedras, materia orgánica etc. El lugar que seleccionamos para la práctica de cilindros infiltrómetros fue en los alrededores de la parcela, donde se encontró un suelo estable donde poder realizar la prueba de infiltración.

EJECUCION DE LA PRUEBA 

Primero se debe seleccionar el sitio para la instalación de la prueba y debe estar en un lugar libre de fisuras y piedras , materia orgánica etc.



Se procede a marcar el cilindro para introducirlo y para que las medidas siguientes siempre se hagan en el mismo lugar



Luego se instala el cilindro exterior como interior, se introduce el cilindro exterior 10 cm por debajo del suelo y debe estar nivelado. Como también el cilindro interior se debe introducir 15 cm bajo el suelo, estos se hacen con una comba



Colocar la lámina de plástico dentro del cilindro interior para protección contra el golpe de agua



Llenar el cilindro exterior con agua hasta una altura de 10cm mantener a la misma altura durante todo el tiempo de observación



Llenar el cilindro interior con agua hasta una altura de 15 cm mantener a la misma altura durante todo el tiempo de observación



Quitar el plástico del cilindro interior



Hacer la medida inicial rápidamente después de echar agua al cilindro



Registrar la medida y el tiempo correspondiente



Hacer las medidas siguientes a intervalos periódicos y registrar los datos, estos intervalos se encuentra en la hoja.

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FUNCIONAMIENTO: 

Llenar el cilindro exterior con agua a una profundidad de por lo menos 5cm. 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.



Con el plástico en el fondo él cilindro interior, para protección contra el golpe del agua, se lleva el cilindro a una profundidad de 10 – 12cm. lo más rápido posible.



Quitar del cilindro interior el plástico



Hacer la medida inicial rápidamente después de echar agua en el cilindro para minimizar el error de infiltración durante el tiempo inicial. El cilindro debe estar marcado para que las medidas siguientes siempre se hagan en el mismo lugar.



Registrar la medida y el tiempo correspondiente.



Hacer medidas siguientes a intervalos periódicos y registrar los datos. Los intervalos iniciales pueden ser de 1, 2, 5 a 10 minutos al comenzar la prueba y luego de la primera hora se puede alargar estos intervalos cada 30 – 60 minutos.

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CALCULOS: PRUEBA DE INFILTRACIÓN (Metodo de Cilindros Infiltrometros)

Ubicación:

Observador: ZULMA AGUILAR PILLACA

SECT OR DE ILLANYA

CRISTHIAN MUNARES SAUÑE DAVID ROJAS ECCOÑA FECHA:

26/06/2018

No de Prueba:

T EXT URA:

Hora

Tiem po

Muestreo hora m in

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

001

Otras Observaciones:

Lam ina Infiltrada

Hora

Parcial

Acum ulado

Parcial

Velocidad Infiltracion

Acum uladoInstantanea Prom edio

seg

m in

m in

m in

cm

cm

cm /hora

16

51

0

1011.0

0

0

0.0

0.0

0.0

0.0

16

52

0

1012.0

1

1

1.1

1.1

66.0

66.0

16

54

0

1014.0

2

3

1.4

2.5

42.0

50.0

16

58

0

1018.0

4

7

0.4

2.9

6.0

24.9

17

4

0

1024.0

6

13

0.4

3.3

4.0

15.2

17

12

0

1032.0

8

21

0.9

4.2

6.8

12.0

17

22

0

1042.0

10

31

0.1

4.3

0.6

8.3

17

32

0

1052.0

10

41

0.3

4.6

1.8

6.7

17

42

0

1062.0

10

51

3.6

8.2

21.6

9.6

18

12

0

1092.0

30

81

2.3

10.5

4.6

7.8

19

2

0

1142.0

50

131

4.8

15.3

5.8

7.0

20

32

0

1232.0

90

221

4.0

19.3

2.7

5.2

cm /hora

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6.1 CONCLUSIONES  Los resultados obtenidos en esta prueba estas en los parámetros lo más confiable lo cual significa que la prueba se hizo de manera más correcta  El método del cilindro infiltrometro es 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.  Se llegó a entender de una manera real practico la importancia de pruebas de infiltración en los campos.

6.2 RECOMENDACIONES 

Se recomienda seguir realizando trabajos como esto puesto que es de suma importancia para el estudiantado, su formación profesional.



Se recomienda construir más cilindros infiltro metros para tener mayor precisión en los trabajos de investigación.



El trabajo para esta prueba necesita mucha atención por parte del operador porque puede dar resultados falsos que perjudicaría los cálculos.