3. Informe de Laboratorio

7/24/2019 3. Informe de Laboratorio

http://slidepdf.com/reader/full/3-informe-de-laboratorio 1/14

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DEL INGENIERIA CIVIL

PRACTICA N° 3 DE LABORATORIO ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARRILLADO

Práctica 3: Evaluar la infiltración de tres tipos de suelos con elinfiltro metro y generar la

curva de infiltración aplicando Matlab.





1. TABLA DE CONTENIDO:

Resumen Introu!!"#n O$%et"&os '(r!o te#r"!o 'etoo)o*+( C()!u)o , -resent(!"#n e resu)t(os Con!)us"ones , re!omen(!"#n B"$)"o*r(+( Ane/o





I.-RESUMEN EJECUTIVO

L( &e)o!"( e "n")tr(!"#n eterm"n( )( !(nt"( e (*u( e es!urr"m"ento su-er"!"() , !one))o e) -e)"*ro e eros"#n 0+r"!(. En !(s" toos )os mtoos e r"e*o )( &e)o!"( e entr(( e(*u( () sue)o eterm"n( )os t"em-os e r"e*o , )os "se2os e )os s"stem(s en !u(nto () t(m(2oe )(s un"(es su-er"!"()es , )os !(u()es ( ut")"(r.

Aem4s5 e) -ro!eso e "n")tr(!"#n es e *r(n "m-ort(n!"( -r4!t"!( (o 6ue su &e)o!"(eterm"n( *ener()mente )( !(nt"( e (*u( e es!urr"m"ento5 -u"eno ete!t(rse (s+ e) -e)"*roe eros"#n ur(nte "nun(!"ones ( ))u&"(s mu, "ntens(s.

En este m(r!o5 e) -resente o!umento t"ene !omo "n()"( eterm"n(r )( &e)o!"( e"n")tr(!"#n e) (*u( en sue)o5 en trm"nos e) "se2o 0"ro)#*"!o e )(s o$r(s e !onser&(!"#n ,(-ro&e!0(m"ento e (*u(s , sue)os5 en -(rt"!u)(r5 e )(s (n%(s e "n")tr(!"#n.

ABSTRACT

T0e "n")tr(t"on r(te eterm"nes t0e 6u(nt"t, o su-er"!"() runo 7(ter (n 7"t0 "t t0e (n*er o 0,r"! eros"on. In ()most ()) t0e met0os o "rr"*(t"on t0e &e)o!"t, o entr(n!e o 7(ter to t0e*roun eterm"nes t"mes o "rr"*(t"on (n t0e es"*n"n*s o t0e s,stems (s to t0e s"e o t0esu-er"!"() un"ts (n t0e )o7s to use.

Furt0ermore5 t0e -ro!ess o "n")tr(t"on "s o &"t() "m-ort(n!e -r(!t"!e *r(nte t0(t ,our &e)o!"t,eterm"nes *ener()), t0e 6u(nt"t, o runo 7(ter5 $e"n* ($)e to ete!t to &er, "ntense r("ns t0e(n*er o eros"on ur"n* )oo"n*s t0(t 7(,.

In t0"s r(me5 t0e -resent t0e o!ument 0(s )"8e -ur-ose to eterm"ne t0e "n")tr(t"on r(te o t0e7(ter "n *roun5 "n terms o t0e 0,ro)o*"!() es"*n o t0e 7or8s o !onser&(t"on (n 7(ter r"*0ts (n *rouns5 "n -(rt"!u)(r5 o t0e "t!0es o "n")tr(t"on.





II.- INTRODUCCION:

L( "n")tr(!"#n e) (*u( -osee un ro) un(ment() en )os -ro!esos e es!orrent+( !omo

res-uest( ( un( -re!"-"t(!"#n (( en un( !uen!(5 e-en"eno e su m(*n"tu ))u&"(se "*u()es "ntens"(es5 -ueen -rou!"r !(u()es "erentes. As+ t(m$"n )o es5 e)estu"o e )( re!(r*( e (!u+eros. L( "n")tr(!"#n e-ene e mu!0os (!tores5 -or )o6ue su est"m(!"#n !on"($)e es $(st(nte "+!") , es "m-os"$)e o$tener un( re)(!"#n 9n"!(entre toos )os -(r4metros 6ue )( !on"!"on(n.

En este sent"o5 e) -ro!eso e "n")tr(!"#n e (*u( en e) sue)o 0( s"o "ntens(menteestu"(o e$"o ( su "m-ort(n!"( en e) m(ne%o e) (*u( en )( (*r"!u)tur(5 )(!onser&(!"#n e) re!urso sue)o , otr(s (!t"&"(es s")$o (*ro-e!u(r"(s.

III.-OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL:

Determinar y graficar la curva de infiltración de tres diferentes tipos de

suelos

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar la comparación de los valores de infiltración de los tres

diferentes tipos de suelos Generar la grafica de la curva de Infiltración mediante el programa

Matlab. Determinar la infiltración de los tres suelos de forma práctica

mediante un infiltro metro.

IV.-MARCO TEORICO:

4.2 GeneralidadesLa diferencia entre el volumen de agua que llueve en una cuenca y el que escurre por

su salida están constituidas por la intercepción en el follae de las plantas y en lostec!os de las construcciones" la retención en depresiones o c!arcos #queposteriormente se evapora o se infiltra$" la evaporación y la infiltración.La infiltración uega un papel de primer orden en la relación lluvia % escurrimiento y porlo tanto en los problemas de dise&o y predicción asociados a la dimensión y operaciónde las obras !idráulicas.'n general" el volumen de infiltración es varias veces mayor que el de escurrimientodurante una tormenta dada" especialmente en cuencas con un grado de urbanizaciónrelativamente bao.

4.2. nfiltración(e define como la cantidad de agua en movimiento que atraviesa verticalmente la

superficie del suelo producto de la acción de las fuerzas gravitacionales y capilares")sta cantidad de agua quedará retenida en el suelo o alcanzará el nivel freático delacu*fero" incrementando el volumen de )ste.





'ntre los factores más importantes que afectan la velocidad o tasa de infiltración son+

o ,aracter*sticas f*sicas de la te-tura del suelo

o ,arga !idráulica o lámina sobre la superficie del suelo

o ,ontenido de materia orgánica y carbonatos en el suelo

o ,ontenido de !umedad del suelo #inicial y a saturación$o Grado de uniformidad en el perfil del suelo

o cción microbiana en el suelo

o /emperatura del suelo y del agua

o ,obertura vegetal

o 0so del suelo

o ,antidad de aire atrapado en el suelo

o Lavado del material fino

o ,ompactación

4.3. !escripción del proceso de infiltración

(i consideramos un área de suelo suficientemente peque&a" de modo que suscaracter*sticas #tipo de suelo" cobertura vegetal" etc.$" as* como la intensidad de la lluvia enel espacio puedan considerarse uniformes. demás supongamos que al inicio de la lluvia"el suelo está lo suficientemente seco para que la cantidad de agua que puede absorber enla unidad de tiempo #es decir su capacidad de infiltración$ sea mayor que la intensidad dela lluvia en esos primeros instantes de iniciada la lluvia. 1ao dic!a condiciones" seinfiltrar*a todo lo que llueve" es decir+

"i i # fp$ entonces f % i

Dondef + Infiltración en lámina por unidad de tiempo #mm2!$fp + ,apacidad de infiltración en lámina por unidad de tiempo #mm2!$i + Intensidad de la lluvia #mm2!$

l avanzar el tiempo y si la lluvia es suficientemente intensa el contenido de !umedad delsuelo aumentará !asta que la superficie alcance la saturación" en ese momento seempiezan a llenar las depresiones del terreno" es decir se originan c!arcos y comienza aproducirse fluo sobre la superficie. este instante se le denomina tiempo de enc!arcamiento y se le denota como tp #pondingtime$(i despu)s del tiempo de enc!arcamiento la lluvia entra en un periodo de calma" es decir"su intensidad disminuye !asta !acerse menor que la capacidad de infiltración" el tirante deagua e-istente sobre la superficie del suelo disminuye !asta desaparecer y el aguacontenida en los c!arcos tambi)n se infiltra y en menor grado se evapora.3osteriormente la lluvia puede volver a intensificarse y alcanzar otro tiempo deenc!arcamiento repiti)ndose nuevamente el ciclo descrito.





'l perfil de !umedad en el suelo se puede dividir en 45 zonas+

6ona de saturación y transición 6ona de transmisión 6ona de !umedecimiento 7rente de !umedad o frente !8medo

La zona de saturación es una regiónsomera donde el suelo está totalmentesaturado" por debao de ella" se ubica lazona de transición.

'l espesor de ambas zonas no cambia conel tiempo.1ao estas áreas se ubica la zona detransmisión de un espesor que seincrementa con la duración de la infiltracióny cuyo contenido de !umedad esligeramente mayor que la capacidad decampo.3or 8ltimo" se tiene la zona de!umedecimiento en la cual se unen la zonade transmisión y el frente !8medo" )staregión termina abruptamente con una frontera entre el avance del agua y el contenido de

!umedad del suelo.

4.4 M&todos para estimar la infiltración

'. M)todos en base a la relación lluvia % escurrimiento directo,uando se tienen mediciones simultáneas de lluvia y volumen de escurrimiento en una cuenca" lasp)rdidas se pueden calcular de acuerdo a la siguiente ecuación+

9p: 9l% 9d

Donde+9p+ 9olumen de p)rdidas

9ll+ 9olumen de lluvia9ed+ 9olumen de escurrimiento directo(i ambos miembros de la ecuación anterior se dividen entre el área de la cuenca se obtiene+





7 : I % R

Donde+7+ Infiltración o lámina de p)rdidas acumuladas

I+ ltura de lluvia acumuladaR+ 'scurrimiento directo acumulado(i a su vez la ecuación anterior se deriva con respecto al tiempo" se tiene+

f : i % r DondeR+ es la lámina de escurrimiento directo por unidad de tiempo. 3ara ello se usan com8nmente dostipos de criterios en cuencas aforadas+ ,apacidad de infiltración media ,oeficiente de escurrimiento

B. Método de Horton (1940)

;orton supuso que el cambio en la capacidad de infiltración puede ser considerada proporcional a ladiferencia entre la capacidad de infiltración actual y la capacidad de infiltración final" introduciendoun factor de proporcionalidad <.

C. Método del cilindro infiltró metro





Este método se utiliza para determiar la !elo"idad de i#ltra"i$ e suelos e los%ue se esta&le"er' métodos de rie(o) tales "omo a"e%uias e "otoro) &ordes)tazas) aspersi$ * (oteo.

Se(+ ,uro!i") los materiales e"esarios para la ee"u"i$ ade"uada de éste) so/

a. Cilidro met'li"o de a"ero) * u di'metro o i0erior a 12 "m * de 2)3

"m de (rosor.&. Martillo 4pesado para la&ores de peetra"i$ e el suelo5". Esta%ue de a(ua de 62 a 63 litros.d. A(ua de i(ual "alidad.e. Re(la milimétri"a.0. 7rote"tor de erosi$ 4pl'sti"o) madera e el 0odo del "ilidro5(. Cro$metro o relo.El re(istro de las medi"ioes) se realiza e &ase a ua ta&la "o distitas alturas dea(ua e el "ilidro) a iter!alos peri$di"os) de modo de re(istrar iter!alos a los 3)62) 82) 12) 93) :2 ;2... 4Ta&la N< 65= de i(ual 0orma su represeta"i$ (r'#"a puedeapre"iarse e el (r'#"o N<6.

V.-PROCEDIMIENTO

3ara la eecución de este análisis será necesario completar los siguientes pasos+

P'"( ): (e procede a cortar una botella" para obtener un cilindro.

P'"( 2: (e introduce el cilindro !asta una profundidad apro-imada de =4 a => cm.

P'"( 3+ 'n el cilindro se coloca una regla" para medir la capacidad de infiltración.

P'"( 4: ,on la ayuda de un balde se vac*a un volumen cualquiera de agua

/omamos nota de la altura del l*quido en un intervalo de > a =4 segundos

P'"( *: /eniendo los datos de tiempo y altura del agua comenzamos a procesar en )l

una !oa '-cel para luego con los datos de infiltración vs tiempo empezar a realizar losgráficos respectivos de infiltración.





VI. PARTE EXPERIMENTAL –OPERATIVA

0na vez realizado el infiltro metro realizamos la media del tiempos y la altura deagua en cada momento.'ste procedimiento se lleva a cabo para cada unade las ? muestras de suelo+

(uelo tipo =+ un suelo granular fácil de encontrar

(uelo tipo @+ un suelo muy arcilloso (uelo tipo ?+ un suelo arenosoy compacto

D/A( A1/'BIDA(+

(0'LA /I3A =+





(0'LA /I3A @

(0'LA /I3A ?

3RA,'(MI'B/A D' LA( D/A( 'B 'C,'L+

=. (0'LA /I3A =

GR7I,MA( 'B M/L1+ # /iempo vs infiltración$





@. (0'LA /I3A @






?. (0'LA /I3A ?






IV.-CONCLUSIONES

La capacidad de infiltracion a variado considerablemente

dependiendo del tipo de suelo en el cual se realizo el ensayo

's preferible encontrar un suel desprovisto de vegetacion" pues ello

influye considerablemente en la capacidad de infiltracion del suelo

Los datos ingresado al programa tienen que ser los más precisos

posibles y ser elegido con criterio para poder tener una respuesta

efectiva.

Bibliografía

1.TE CV. ;IDROLOGIA APLICADA. TERCERA e. TE CV5 e"tor. BOGOTA5COLO'BIA: 'C GRA< ;ILL= 1>>?.

@.'IARES A. FUNDA'ENTOS DE ;IDROLOGIA DE SUPERFICIE. CUARTA e.'EICO: LI'USA= @1.

3.A*r"!u)tur( GDAD. C(r(!ter"(!"on e )( "n")tr(!"on. Pr"mer( E"!"on e.ARAGON5 ESPAA= @@.




ANEOS

F"*. 1:&ert"eno e) (*u( en e) !")"nro

F"*. @: !o)o!(no )( re*)( -(r( -oerme"r en e) !")"nro

F"*. 3:!o)o!(no e) !")"nro en e) sue)ouno 1 ( 1 !m

F"*. ?: Re()"(!"#n e) ens(,o

3. Informe de Laboratorio

Documents

Transcript of 3. Informe de Laboratorio