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Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias
en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Juan F. WeberLaboratorio de Hidráulica, Departamento de Ingeniería Civil,
Facultad Regional Córdoba, Universidad Tecnológica Nacional - Maestro M. López esq. Cruz Roja Argentina. Ciudad Universitaria -
CP (X5016ZAA) - Córdoba – Argentina. e-mail: jweber@civil.frc.utn.edu.ar
Primer Taller sobre Estudios Hidrológicos en Áreas Serranas de la Provincia de
Córdoba - EHAS2011
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Contenidos● Medición de la capacidad de infiltración
● Infiltrómetro de doble anillo● Simulador de lluvia
● Mejoras y modificaciones al simulador de lluvia● Datalogger● Batea de baja intensidad
● Aplicaciones● Intercepción vegetal● Impacto hidrológico de los incendios● Pavimentos porosos
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
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Medición de la capacidad de infiltración● Infiltrómetro de doble anillo
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
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Infiltrómetro de doble anillo● Sitios de Ensayo (2003-2004)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
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Infiltrómetro de doble anillo● Resultados Experimentales
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Ensayo N°4 - Residencia Azelart
0.0
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
600.0
700.0
800.0
00:00 01:12 02:24 03:36 04:48
Tiempo (h)
f (m
m/h
)
Infiltrómetro 3
Infiltrómetro 4
Infiltrómetro 5
Ensayo N°5 - Laguna de Retención
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
00:00 00:28 00:57 01:26 01:55 02:24 02:52
Tiempo (h)
f (m
m/h
)
Infiltrómetro 3
Infiltrómetro 4
Infiltrómetro 5
Ensayo N°5 - Sol de Mayo y Tejerina
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
00:00 00:28 00:57 01:26 01:55 02:24 02:52 03:21
Tiempo (h)
f (m
m/h
)
Infiltrómetro 3
Infiltrómetro 4
Infiltrómetro 5
Weber, J. F., Martínez, N., Stuyck, E., Urbano, J., Azelart, D. (2005). Caracterización Experimental del Proceso de Infiltración en Suelos de la Ciudad de Córdoba. XX Congreso Nacional del Agua, CONAGUA2005, Mendoza, mayo de 2005.
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Infiltrómetro de doble anillo● Calibración de los parámetros del modelo de
Horton
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Weber, J. F., Urbano, J. M., Stuyck, E. E., Azelart, D., Martínez, N. B. (2005). Caracterización de los parámetros del modelo de Infiltración de Horton en suelos de la ciudad de Córdoba. Cuadernos del Curiham, Vo 11, No. 1, 29-38. ISSN 1514-2906. UNR Editora, Rosario.
k = 0.0125 f0 + 3.5837R2 = 0.7654
0
2
4
6
8
10
0 100 200 300 400 500
f0 (mm/h)k
(1/h
)
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Infiltrómetro de doble anillo● Calibración de los parámetros del CN-SCS
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Weber, J. F., Stuyck, E. E., Urbano, J. M. (2008). Estimación de los Parámetros del Modelo de Infiltración del SCS para suelos de la Ciudad de Córdoba, Argentina. Tecnología y Ciencia, Año 8 Nro 15. pp: 28-35. ISSN 1666-6917. Universidad Tecnológica Nacional, Buenos Aires, Argentina.
0,00
0,16
0,32
0,48
0,64
0,80
0,95
1,11
1,27
1,43
1,59
1,75
1,91
2,07
2,23
2,39
2,55
2,71
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
Tiempo (hs)
Cau
dal
(m
3/s
eg)
8
Simulador de lluvia● Estudio de los formadores de gotas (2005)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Paoli, Héctor I., Rojas, Juan A. (2006). Estudio Hidráulico, Teórico y Experimental, sobre Formadores de Gotas. JEI 2006.
1 10 1000
0,20,40,60,8
11,21,41,61,8
2F1F2F3
h (cm)i (
mm
/h)
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Simulador de lluvia● Diseño, construcción y puesta a punto (2006-
2008)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Weber, J. F., Paoli, H., Apestegui, L. (2009). Diseño, construcción y puesta a punto de un microsimulador de lluvia portátil para estudios hidrológicos. XXII Congreso Nacional del Agua- CONAGUA 2009 – Trelew.
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Simulador de lluvia● Calibración (2009)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Weber, J. F., Paoli, H. I., Apestegui, L. (2010). Desempeño de un microsimulador de lluvia portátil para estudios hidrológicos. Cuadernos del Curiham, Vol. 16 No. 1, pp. 59-71. ISSN 1514-2906. UNR Editora, Rosario.
-3,4 : -3
-3 : -2,6
-2,6 : -2,2
-2,2 : -1,8
-1,8 : -1,4
-1,4 : -1
-1 : -0,6
-0,6 : -0,2
-0,2 : 0,2
0,2 : 0,6
0,6 : 1
1 : 1,4
1,4 : 1,8
1,8 : 2,2
2,2 : 2,6
2,6 : 3
3 : 3,4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
5010 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
60
70
80
90
100
110
120
130
Carga sobre formadores (cm)
Inte
nsid
ad
(m
m/h
)
65 75 85 95 105 115 125 135 14565
75
85
95
105
115
125
135
145
i teórica (mm/h)
i exp
. (m
m/h
)
i=15,15 h0,63±3mm /h
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Simulador de lluvia● Mejoras introducidas (2009-2010)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
● Malla rompegotas de 1 cm de paso
● Escurrimiento en cortinas: del orden de 3 mm/h
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Simulador de lluvia● Medición de la capacidad de infiltración (2010)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
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Simulador de lluvia● Medición de la capacidad de infiltración (2010)
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Weber, J. F., Apestegui, L., Baldazar, E. (2011) Medición de la capacidad de infiltración in situ de suelos de la ciudad de Córdoba mediante un microsimulador de lluvia portátil. XXIII Congreso Nacional del Agua - CONAGUA 2011, Resistencia.
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,600
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Tasa de escurrimientoIntensidad media 69,20mm/h
Tiempo (h)
Tas
a d
e es
curr
imie
nto
(m
m/h
)
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Tasa de Infiltración
Tiempo (h)
Tas
a d
e In
filt
raci
ón
(m
m/h
)
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,600
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Infiltración acumulada
Tiempo (h)
Infi
ltra
ció
n (
mm
)
θ (%)34,2317,8314,79
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Mejoras y modificaciones al simulador de lluvia
● Datalogger
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
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Mejoras y modificaciones al simulador de lluvia
● Datalogger
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
Weber, J. F., Apestegui, D. (2011). Desarrollo preliminar de un datalogger para un simulador de lluvia portátil para mediciones hidrológicas. II Simposio de Métodos Experimentales en Hidráulica – MEH II, Bahía Blanca.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
lectura escala (mm c.a.)
pre
sió
n d
ata
log
ge
r (m
m c
.a.)
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Mejoras y modificaciones al simulador de lluvia
● Batea de baja intensidad● Reducir intensidades● Reducir tamaño de gotas
● Características● Diametro= 0,3mm● Longitud=13mm● Conector Aguja=15mm
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Batea de baja intensidad
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● Ensayo de formadores
Carga (mm)
Intensidad (mm.m2/h)
428 0,015869
478 0,015976
528 0,020566
578 0,022284
628 0,022671
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Batea de baja intensidad
Mediciones experimentales en Hidrología Superficial - experiencias en la U.T.N., Facultad Regional Córdoba
● Ensayo de formadores
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Batea de baja intensidad
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● Curva h-i teórica
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Batea de baja intensidad
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● Construcción
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Aplicaciones● Medición de la intercepción vegetal en la flora
herbácea y arbustiva de las sierras de Córdoba
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Aplicaciones
● Medición de la intercepción vegetal
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Papeles de Geografía, 33 (2001), 23-34
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Aplicaciones● Impacto hidrológico de los incendios
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Créd. Fernando Barri
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Aplicaciones● Pavimentos porosos
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Ferguson, B. (2005). Porous Pavements. Taylor & Francis.
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Pavimentos porosos● Desarrollo de mezclas (en conjunto con
GinTeMaC - UTNFRC)
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Pavimentos porosos● Desarrollo de mezclas (en conjunto con
GinTeMaC - UTNFRC)
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Proyectos de Investigación● “Estudio de la Infiltración en Suelos de Córdoba”, Año 2003-
2004. UTN, Fac. Reg. Córdoba. Resolución Nº 288/04.
● “Estudio de la Infiltración en Suelos de Córdoba – Fase II”, Años 2006-2008. UTN, Fac. Reg. Córdoba. Código 25/E111.
● “Caracterización experimental y modelación numérica de los procesos de infiltración, intercepción vegetal e impacto por incendios en cuencas de Córdoba”, Años 2009-2012. UTN, Fac. Reg. Córdoba. Código UTI984 – 25/E157.
● “Análisis experimental y caracterización de pavimentos porosos y su respuesta hidrológica”, años 2011-2013. Ministerio de Ciencia y Tecnología, gobierno de la provincia de Córdoba. Director: María J. Positieri – Codirector: Juan F. Weber. Resolución MinCyT Cba. Nº 113/2011.
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Agradecimientos● Enrique Stuyck
● Juan Marcos Urbano
● Daniel Azelart
● Ignacio Paoli
● Juan Rojas
● Laureana Apestegui
● Eliana Baldazar
● Matías Bupo
● Edwin Rondan
● Franco Cosiansi
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● Emiliano Cobelas
● Diego Apestegui
● Gastón García Sosa
● Ramiro Castillo
● A la SeCyT-UTN
● A la Agencia Cordoba Ambiente
● Al GiNTeMaC
● Al MinCyT-Cba
● Al Lab. de Geotecnia -UTN
● ….
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Muchas gracias!