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Republica Bolivariana de VenezuelaInstituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”Sistema de Aprendizaje Interactivo a Distancia (SAIA)

Extensión Puerto OrdazFacultad de Ingeniería Civil

Cátedra: Hidrología

Profesora: Bachiller:Ing. Enid Moreno V-20.887.162 Dellán Rosaydimir

Puerto Ordaz, Junio del 2014

20/06/2014

La infiltración es el proceso que ocurre cuando el agua que alcanza el suelo,penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. la infiltración dependede muchos factores; un suelo desagregado y permeable tendrá una capacidadde infiltración mayor que un suelo arcilloso y compacto La proporción de aguaque se infiltra y la que circula en superficie escorrentía depende de lapermeabilidad del sustrato, en términos generales el valor de la infiltración noes constante, sino que, en los primeros momentos de las precipitaciones sueleser más alto, y disminuye con rapidez hasta alcanzar un valor constante másbajo que el inicial. Se mide en pulgadas por hora o milímetros por hora.

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Infiltración

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En la infiltración actúan tres subprocesos:

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Subprocesos de infiltración.

La entrada de agua al suelo.

La retención de agua.

El movimiento del agua a través del suelo.

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Es un dispositivo que permite medir la capacidad de infiltración de los suelos.Se utiliza para mediciones puntuales, y con ellos, la capacidad de infiltraciónse determina en forma directa en pequeñas áreas cerradas, aplicandoartificialmente agua al suelo. El más común consiste en un cilindro de 15 cm delargo y fijo, aproximadamente de 20 cm; se pone en él una determinadacantidad de agua y se observa el tiempo que tarda en infiltrarse. A esteaparato se le atribuyen algunos defectos: el agua se infiltra por el círculo queconstituye el fondo, pero como alrededor de él no se está infiltrando agua, laszonas del suelo a los lados del aparato participan también en la infiltración,por lo tanto, da medidas superiores a larealidad.

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Infiltrometro

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Es un diagrama de barras que representa las variaciones de la alturade precipitación (p.e. en mm) o de su intensidad (mm/h) en intervalos de tiempopreviamente seleccionados a través del tiempo de la tormenta.Para obtener el hietograma: Se traza una horizontal, en el hietograma, por tanteos, demodo que la porción del hietograma situada por encima de esta horizontal representela lámina de escorrentía directa o La ordenada de esta horizontal es el índice Ø buscadosobre la obtención de curvas IDF, éstas combinan el trinomio Intensidades deprecipitación, Duración de la misma y la Frecuencia o probabilidad de recurrencia delepisodio tormentoso. Así, como resultado final se obtiene una curva para cada periodode retorno en la que se relacionan datos de Intensidades de precipitación conDuraciones de lluvia, su fórmula es la siguiente (L = longitud de cauce en km, J =desnivel del cauce en m/m):

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Hietograma

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Una vez determinada la duración de la tormenta (cómo el tiempo de concentración de la cuenca), obtener hietogramas a partir de curvas IDF es cosa fácil, sólo hay que seguir estos pasos:

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1. Divide el tiempo de duración en intervalos de tiempo Δt2. Selecciona el periodo de retorno del cual obtener el

hietograma3. Obtén de su curva IDF los valores de intensidad de

precipitación para cada intervalo Δt, 2Δt, 3Δt,… hasta laduración total de la precipitación

4. Calcular la profundidad o volumen de precipitación caídaen cada intervalo, multiplicando la intensidad por la duracióndel intervalo (en horas)

5. Resta los valores sucesivos de profundidad deprecipitación (en mm) calculados antes

6. Reordena los resultados de manera que el mayor valor estéen medio de la serie, y se vayan alternando en ordendescendente alternativamente a lado y lado de ese máximo

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Hietograma Precipitación

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El hidrograma es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de algunainformación hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entreotros. para un rio, arroyo, rambia o Canal, si bien típicamente representa el caudalfrente al tiempo; esto es equivalente a decir que es el gráfico de la descarga (L3/T) de unflujo en función del tiempo. Éstos pueden ser hidrogramas de tormenta e hidrogramasanuales, los que a su vez se dividen en perennes y en intermitentes.

En algunos casos es necesario determinar el volumen total del escurrimientosuperficial generado por una lluvia en un tiempo determinado. Sin embargo es másfrecuente el caso en que se requiere conocer el caudal máximo instantáneo de unadeterminada avenida. Otras veces se requiere un conocimiento completo delhidrograma, es decir la variación en el tiempo del caudal en una determinada secciónen la cual se pretende construir una obra hidráulica o proteger un bien existente.Los métodos que se utilizan para estos cálculos son:

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Hidrograma

El racionalHidrograma unitario;Modelos matemáticos de cuencas hidrográficas

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Es utilizado para calcular el escurrimiento en grandes áreas, La intensidad media de la lluvia, por encima de la cual el volumen de la escorrentía superficial es igual al volumen de la lluvia neta.

Para obtener el índice infiltración: El índice Ø se procede por tanteos suponiendo valores de el y deduciendo la lluvia en exceso del hietograma de la tormenta. Cuando esta lluvia en exceso sea igual a la registrada por el hidrograma, se conocerá el valor de Ø.

Está basado en la hipótesis de que para una tormenta con determinadas condiciones iniciales la cantidad de recarga en la cuenca permanece constante a través de toda la duración de la tormenta. Así, si se conoce el hietograma y el hidrograma de la tormenta, el índice de la infiltración media, ø, es la intensidad de lluvia sobre la cual, el volumen de lluvia es igual al del escurrimiento directo observado o lluvia en exceso.

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Índice de infiltración

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Es la velocidad máxima con que el agua penetra en el suelo, la capacidad deinfiltración depende de muchos factores. Como suelo degradado y permeabletendrá una capacidad de infiltración mayor que un suelo arcilloso y compacto.Para obtener la curva de capacidad de infiltraciónSi se tiene una serie de tormentas sucesivas en una cuenca pequeña y sedispone del hietograma e hidrograma correspondientes, es posible obtener lacurva de la capacidad de infiltración aplicando el criterio de horner y lloys

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Curva de Capacidad de Infiltración

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Modelo de Horton en 1940 deduce su formula considerando que el cambio en la capacidad de infiltración df/dt, con signo negativo pues f decrece, puede ser considerado proporcional a la diferencia entre la infiltración actual f y la capacidad de infiltración final fc. Introduciendo un factor positivo de proporcionalidad k, la ecuación diferencial que se obtiene es la siguiente: - 𝑑𝑓 =k( 𝑓 − 𝑓𝑐 ) 𝑑𝑡𝑓= 𝑓𝑐 +(𝑓𝑜− 𝑓𝑐 )Donde:f= Capacidad de infiltración en el tiempo, en mm/h fc= Capacidad de infiltración en el tiempo, en mm/h fc= Capacidad de infiltración final, en mm/hr. Según Horton este valor constante se alcanza después de un periodo de 1 a 3 horasfo= Capacidad de infiltración inicial cuando t = 0, en mm /hr. e = Base de los logaritmos naturales k =Constante positiva, cuyas unidades son 1/minuto. t=Tiempo transcurrido desde el comienzo, en minutos

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MODELO DE HORTON

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Referencias Bibliográficas

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http://www.cricyt.edu.ar/multequina/indice/pdf/033_12.pdf

http://tarwi.lamolina.edu.pe/~echavarri/clase_viii_infiltracion_def.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Hietograma

http://hidrologia.usal.es/practicas/Hietog_diseno_fundamento.pdf

http://www.hidrojing.com/como-obtener-hietogramas-a-partir-de-curvas-idf-para-hec-hms-y-swmm/

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