INDICE GENERALINTRODUCCIN2OBJETIVOS:3MARCO TEORICO:31.- LA
INFILTRACIN32.- CAPACIDAD DE INFILTRACIN33.- MEDIDA DE LA
INFILTRACIN43.1.- Infiltrmetro de cilindros concntricos44.- FORMAS
DE EXPRESAR LA INFILTRACIN DEL SUELO44.1.- Infiltracin
Acumulada.-44.2 Infiltracin Instantnea.-54.3.- Infiltracin bsica
(Ib).-54.4.- Infiltracin Media.-65.- MATERIALES66.-
PROCEDIMIENTO96.1.- INSTALACIN DE LOS CILINDROS.96.2.- LLENADO DE
LOS CILINDROS97.- RESULTADOS.9Clculo de la funcin de la lmina
infiltrada acumulada (Icum):13Calculo de la funcin de la velocidad
de infiltracin
instantnea.16CONCLUSIONES.19RECOMENDACIONES.19BIBLIOGRAFIA.19
INTRODUCCIN
Desde hace mucho tiempo el hombre vino preguntndose el porqu de
las cosas, y es por ello que vino desarrollando tcnicas de
sobrevivencia y de esa forma fue descifrando los secretos de esta
vida y sobre en el campo de la produccin de cultivos.En el diseo de
riegos fue muy importante saber y conocer la infiltracin que posee
un rol muy fundamental en losprocesosde escorrenta como respuesta a
una precipitacin dada en una cuenca. La infiltracin en la
actualidad depende de muchos factores, por lo que su estimacin
confiable es bastante difcil y es imposible obtener una relacin
nica entre todos los parmetros que la condicionan. En elprocesode
infiltracin delaguaen elsueloha sido intensamente estudiado debido
a su importancia en el manejo del agua en laagricultura,
calculndose por diferentes mtodos, y as fue yendo apareciendo
mtodos para su respectivo calculo por ello en este informe se
presentara a un mtodo utilizando los cilindros infiltrometros y
adems, el proceso de infiltracin es de gran importancia prctica
dado que su velocidad determina generalmente la cantidad de agua de
escurrimiento, pudiendo detectarse as el peligro de erosin durante
inundaciones a lluvias muy intensas.
OBJETIVOS:
Determinar la velocidad de infiltracin del agua con los
cilindros infiltrometros. Familiarizarnos con elmtododel cilindro
infiltrometro aplicando directamente en el campo del cual
obtendremos resultados. Aprender el mtodo para aplicar en forma
eficiente en cualquier campo.MARCO TEORICO:
1.- LA INFILTRACINLa infiltracin es elmovimientodel agua de la
superficie hacia el interior del suelo. La infiltracin es un
proceso de gran importancia econmica, es vista por el ingeniero
como un proceso de prdida y por el agricultor como una ganancia.
Del agua infiltrada se proveen casi todas lasplantasterrestres y
muchosanimales; alimenta al agua subterrnea y a la vez a la mayora
de las corrientes en el perodo de estiaje; reduce las inundaciones
y la erosin del suelo.2.- CAPACIDAD DE INFILTRACINEs la cantidad
mxima de agua que un suelo puede absorber por unidad de superficie
horizontal y por unidad detiempo. Se mide por la altura de agua que
se infiltra, expresada en mm/hora.La capacidad de infiltracin
disminuye hasta alcanzar unvalorcasi constante a medida que la
precipitacin se prolonga, y es entonces cuando empieza el
escurrimiento. A la lluvia que es superior a la capacidad de
infiltracin se le denomina lluvia neta (es la que escurre). A la
lluvia que cae en el tiempo en que hay lluvia neta se le llama
lluvia eficaz, por lo tanto, la lluvia neta equivale a la lluvia
eficaz.Factores que intervienen en la capacidad de
infiltracin:1)Tipo de suelo.Entre mayor sea la porosidad, el tamao
de las partculas yel estadode fisuramiento del suelo, mayor ser la
capacidad de infiltracin.2) Grado de humedad del suelo. La
infiltracin vara en proporcin inversa a la humedad del suelo, es
decir, un suelo hmedo presenta menor capacidad de infiltracin que
un suelo seco.
3.- MEDIDA DE LA INFILTRACINExiste varios mtodos de los cuales,
el mtodo con que desarrollamos la practica fue con los cilindros
infiltrometros que a continuacin mencionaremos su
procedimiento.3.1.- Infiltrmetro de cilindros
concntricosEsteprocedimientoes mucho menos exacto, al inicio la
infiltracin horizontal es igual a la vertical, sin embargo, para un
perodo determinado, la infiltracin vertical domina sobre la
horizontal; pero, por no requerir aparato alguno, se puede
improvisar en cualquier caso.Tambin se puede determinar la
capacidad de infiltracin considerando una cuenca que est
perfectamente controlada, de la que se tengandatosmuy precisos de
precipitacin, evaporacin y escurrimiento. As, conociendo estos
trminos, se puede determinar la infiltracin. Este mtodo es el
ideal, aunque es el ms difcil de operar, por ello slo es aplicable
en cuencas de ensayo, para confrontar con datos medidos por otros
procedimientos.
4.- FORMAS DE EXPRESAR LA INFILTRACIN DEL SUELO
4.1.- Infiltracin Acumulada.- Es la lmina acumulada a travs del
tiempo, aumenta con el tiempo; segn Kostiakof el modelo de
infiltracin acumulada en un punto es la siguiente:Donde:
Ia: Infiltracin acumulada o lmina neta, se expresa en cm.C:
Coeficiente de infiltracin por unidad de tiempo en cm.T: tiempo
acumulado en minuto
4.2 .- Infiltracin Instantnea.- llamada simplemente velocidad de
infiltracin, se define como la velocidad de entrada vertical del
agua en el perfil del suelo, cuando la superficie del terreno se
cubre con una lmina delgada de agua, la formula segn Kostiakov
resulta de derivar la infiltracin acumulada.Derivando la
infiltracin acumulada: Haciendo:60aC = K4.3.- Infiltracin bsica
(Ib).- Es el valor de la infiltracin instantnea cuando esta se hace
aproximadamente constante, se expresa en cm/hora y generalmente se
considera que se ha llegado a la infiltracin bsica cuando el
decremento de la infiltracin instantnea es del 10% en una hora.
4.4.- Infiltracin Media.- Es la relacin entre la infiltracin
acumulada y el tiempo acumulado, llegando a demostrar de la
siguiente manera:Si partimos de la infiltracin acumulada, diciendo
si se infiltra Ia en T min Cuantos cm se infiltra en 60 min.
5.- MATERIALES El equipo de campo se compondr de las siguientes
piezas. Juego de ciindros infiltrmetros de acero o fierro
galvanizado de 2mm de espesor de 30 y 40 cm de dimetro para los
cilindros interior y exterior respectivamente.
Dos nivel de carpintero
Un cronmetro
Una comba.
Dos baldes para agua.
6.- PROCEDIMIENTO6.1.- INSTALACIN DE LOS CILINDROS.Introducir el
cilindro exterior en el lugar seleccionado, golpeando con una comba
sobre una plancha metlica o madera que se halla colocada sobre el
cilindro. El cilindro se debe introducir unos 15 cm
aproximadamente, luego se introduce el cilindro interior.La
introduccin de los cilindros debe efectuarse verticalmenteLuego se
extiende la lmina de plstico sobre la superficie de suelo del
cilindro interior6.2.- LLENADO DE LOS CILINDROSUna vez colocado el
plstico en el cilindro interior se procede a su llenado con agua
colocando una lmina de 15 cm.El agua debe ser colocado primero al
cilindro exterior y luego inmediatamente al cilindro interior,
siendo preferible que simultneamente sea llenado los dos cilindros.
7.- RESULTADOS.Primeramente se lecturaron los siguientes datos en
pulgadas:
Como sabemos que 1pulg = 2.54cm; entonces realizando
conversiones tenemos lo siguiente:
Sabiendo que se introdujo agua hasta 8 pulg que equivale a:
20.32Para el primer caso de infiltracin parcial tenemos: 20.32
19.94 = 0.38Ahora con estos datos obtenemos el siguiente
cuadro:
En este cuadro verificaremos los resultados de la velocidad de
infiltracin; tanto para el instantneo y promedio:INSTANTANEO.
1------------------0.38 X = X = 2260----------------- X
1------------------1.02 X = X = 60.96 60----------------- X
1------------------0.76 X = X = 45.7260----------------- X
1------------------0.51 X = X = 30.4860----------------- X
1------------------0.64 X = X = 38.160----------------- X As
sucesivamente hasta completar el ltimo dato del cuadro por medio
del mtodo de aspa simple.PROMEDIO.1------------------0.38 X = X =
22.8 60----------------- X
2------------------1.4 X = X = 41.8860----------------- X
3------------------2.16 X = X = 43.16 60----------------- X
4------------------2.67 X = X = 39.9960----------------- X
5------------------3.3 X = X = 39.6160----------------- X
Clculo de la funcin de la lmina infiltrada acumulada (Icum):
Icum = . (1)
B = . (2)Donde: Y = log Icum X = log ToEl parmetro A, de la
ecuacin (1), se calcula mediante la relacin:
Ao = . (3)Dnde: A = anti log (Ao).Para conocer el grado de
confiabilidad del modelo hallado, se calcula su coeficiente de
determinacin (), mediante la siguiente relacin:
= .(4)Ahora procedemos a reemplazar los valores:Para la ecuacin
(1) se tiene as:B = B = 0.8395Para la ecuacin (3), se obtiene: Ao =
Ao = - 0.14241 Sabiendo que: A = antilog Ao A = antilog -0.14241 A
= 0.72Icum = 0.72
Finalmente:
= = 0.9709Este valor de 0.9709 esto equivale a 97% de la
variacin de la lmina acumulada y es explicable por el tiempo y el
modelo es altamente confiable.
A continuacin presentaremos el grfico que fu graficado en hojas
milimetrada, y de esa forma demostrando el METODO GRAFICO:
Calculo de la funcin de la velocidad de infiltracin
instantnea.
I = . (1)
B = . (2)Donde: Y = log Icum X = log ToEl parmetro A, de la
ecuacin (1), se calcula mediante la relacin:
Ao = . (3)Dnde: A = anti log (Ao).Para conocer el grado de
confiabilidad del modelo hallado, se calcula su coeficiente de
determinacin (), mediante la siguiente relacin:
= .(4)Ahora procedemos a reemplazar los valores:Para la ecuacin
(1) se tiene as:B = B = -0.2746Para la ecuacin (3), se obtiene: Ao
= Ao = 1.6722 Sabiendo que: A = antilog Ao A = antilog 1.6722 A =
47.01I = 47.01
Finalmente:
Adems: = = 0.6195Este valor de 0.6195 esto equivale a 61.95% de
la variacin de la lmina acumulada y es explicable por el tiempo y
el modelo es altamente confiable.
A continuacin presentaremos el grfico que fu graficado en hojas
milimetrada, y de esa forma demostrando el METODO GRAFICO:
CONCLUSIONES. Los resultados obtenidos en la prctica realizada,
muestra que las ecuaciones de infiltracin son lo ms confiables el
cual significa que la prueba se hizo de la manera ms correcta
posible. Se determin la velocidad de infiltracin del agua, el cual
podemos realizar la clasificacin de suelos agrcolas. Se lleg adems
que el grafico es confiable con un pequeo margen de
error.RECOMENDACIONES. Se recomienda que se siga haciendo este tipo
de prcticas de campo en los posteriores semestres que vengan. Se
recomienda a los compaeros a que sean sinceros en la obtencin de
datos y que no se altere por motivos personales u otros malos
vicios de la voluntad, el cual perjudica a los dems compaeros.
BIBLIOGRAFIA.
Absaln V. Issak Principios Bsicos de Riego 265 pp. Molina
.LimaCieza coronel, Lorenzo Resumen de Riego UNA Puno.
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