Infiltracion en suelos

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Ing. Civil Esc. 42 I.U.P “Santiago Mariño” Infiltr ación H i d r o l o g í a Puerto Ordaz, Edo. Bolívar

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Agua Infiltrada en suelos debido a lluvias

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Ing. Civil Esc. 42 I.U.P Santiago Mario

Infiltracin

HidrologaPuerto Ordaz, Edo. Bolvar

La infiltracin es el proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra en el suelo.

La tasa de infiltracin, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual el suelo es capaz de absorber la precipitacin o la irrigacin. Se mide en pulgadas por hora o milmetros por hora. Las disminuciones de tasa hacen que el suelo se sature. Si la tasa de precipitacin excede la tasa de infiltracin, se producir escorrenta a menos que haya alguna barrera fsica. Est relacionada con la conductividad hidrulica saturada del suelo cercano a la superficie. La tasa de infiltracin puede medirse usando un infiltrmetro.LA INFILTRACIN

Si la intensidad de precipitacin en la superficie del suelo ocurre a una tasa que excede la capacidad de infiltracin, el agua comienza a estancarse y se produce la escorrenta sobre la superficie de la tierra, una vez que la cuenca de almacenamiento est llena. Esta escorrenta se conoce como flujo terrestre hortoniano. El sistema hidrolgico completo de una lnea divisoria de aguas se analiza a veces usando modelos de transporte hidrolgicos, modelos matemticos que consideran la infiltracin, la escorrenta y el flujo de canal para predecir las tasas de flujo del ro y la calidad del agua de la corriente.PROCESO DE INFILTRACIN

El proceso de infiltracin puede continuar slo si hay espacio disponible para el agua adicional en la superficie del suelo. El volumen disponible para el agua adicional depende de la porosidad del suelo y de la tasa a la cual el agua antes infiltrada puede alejarse de la superficie a travs del suelo. La tasa mxima a la que el agua puede entrar en un suelo se conoce como capacidad de infiltracin. Si la llegada del agua a la superficie del suelo es menor que la capacidad de infiltracin, toda el agua se infiltrar.Son dos anillos concntricos, usndose el interior, de 23 cm. de dimetro para determinar la velocidad de infiltracin, mientras que el exterior de 35 cm se inunda a las mismas profundidades para disminuir los efectos de frontera en el anillo interior. Los anillos se insertan en el suelo a la profundidad mnima necesaria para evitar las fugas de los mismos. La medicin es menor que la anterior y ms concordante con la capacidad real del suelo.INFILTRMETROS

CAPACIDAD DE INFILTRACINEn hidrologa, se denomina capacidad de infiltracin a la velocidad mxima con que el agua penetra en el suelo. La capacidad de infiltracin depende de muchos factores; un suelo desagregado y permeable tendr una capacidad de infiltracin mayor que un suelo arcilloso y compacto.Si una gran parte de los poros del suelo ya se encuentran saturados, la capacidad de infiltracin ser menor que si la humedad del suelo es relativamente baja.

El ndice de infiltracin o capacidad media de infiltracin es utilizado para calcular el escurrimiento en grandes reas, donde sera difcil aplicar la curva de capacidad de infiltracin. Este es equivalente a la velocidad media de infiltracin.En la figura anexa se puede ver la curva de la capacidad de infiltracin, variable en el tiempo, sobrepuesta a un pluviograma horario, grficamente se muestra el escurrimiento superficial, tambin variable en el tiempo.EL HIETOGRAMAEs un diagrama de barras que indica la variacin de la altura o intensidad de lluvia con respecto al tiempo dividido en intervalos iguales de tiempo. El tamao de este intervalo se selecciona arbitrariamente, pero debe ser lo suficientemente pequeo para captar las variaciones temporales de lluvia significantes.

ELEMENTOS A DEFINIR:Tiempo de Retorno de la lluvia de proyecto: En funcin del tipo y tamao de la obra.Duracin de la tormenta: En funcin de las caractersticas fsicas y climticas de la cuenca.Distribucin temporal:Utilizacin de Patrones temporales.Utilizacin de Curvas IDF (bloque Alt.)Utilizacin eventos crticos registradosDistribucin espacial: Transfiere el resultado puntual para el espacial. Caracterstica observada en diferentes partes del mundo; la distribucin espacial no posee un modelo tpico uniforme.EL HIDRGRAMA

Es un grfico que muestra la variacin en el tiempo de alguna informacin hidrolgica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros. para un ro, arroyo, rambla o canal, si bien tpicamente representa el caudal frente al tiempo; esto es equivalente a decir que es el grfico de la descarga (L3/T) de un flujo en funcin del tiempo. stos pueden ser hidrogramas de tormenta e hidrogramas anuales, los que a su vez se dividen en perennes y en intermitentes.Hidrograma Unitario: Curva bsica de respuesta a una unidad de precipitacin que describe la forma en que una cuenca devuelve un ingreso de lluvia distribuido en el tiempo. Se basa en el principio de que dicha relacin entrada-salida es lineal, es decir, que pueden sumarse linealmente. Se construye con base en un "Hidrograma en S" que a su vez se construye desglosando varias tormentas y sus hidrogramas reales producidos.

Hidrograma Sinttico: Hidrgrama unitario estimado de acuerdo con frmulas que incluyen parmetros fsicos de la cuenca en estudio como rea, longitud del cauce principal, pendiente promedio y otros. Son los hidrograma sintticos ms conocidos: el Triangular del USDA, el de Schneider, el de Clark.ECUACIN DE HORTONF:Capacidad de infiltracin en un tiempo t (mm/hr).fc:Capacidad de infiltracin para un tiempo t muy grande (mm/hr). Es la capacidad de equilibrio, obtenida cuando el suelo est completamente saturado.La estimacin de la Capacidad de Infiltracin se puede realizar mediante la expresin de Horton quien estableci que, para cualquier suelo bajo lluvia constante,la Velocidad de Infiltracin decrece en el tiempo de acuerdo a la siguiente ley:

DNDE:fo:Capacidad de infiltracin inicial, t=0. (mm/hr).Tiempo trascurrido desde el inicio de la lluvia (min).Constante para un suelo y superficie particulares.(min-1)La constanteK es una funcin de las condiciones de la superficie delsuelo (cobertura vegetal, por ejemplo). Un suelo recubierto de vegetacin tendr valores de K pequeos, mientras que los suelos sin vegetacin (desnudos) tendrn valores mayores.fc y fo dependen igualmente del tipo de suelo y su cobertura.El valor de fc es funcin de la pendiente hasta un valor lmite en el orden del 16 a 24%. A partir de all la variacin es despreciable.En el caso de K y fo, se tiene que son prcticamente constantes para un suelo determinado, variando muy poco con la pendiente de la cuenca y/o la intensidad de la lluvia.Tipo de suelofomm/hrfcmm/hrKmin-1Desnudo2806-2201,6Agrcola estndar con materia orgnica.90020-2900,8Pantanoso3252-201,8Arenoso fino desnudo2102-252Arcilloso con materia orgnica.67010-301,4LISTA DE REFERENCIASFrancisco R. Mafla Ch. (2010). Infiltracin. [Articulo en lnea .Universidad Nacional Agraria la Molina [Artculo publicado]. Santiago de Chile. Consultada 12/07/2013http://www.ciclohidrologico.com/infiltracin_del_agua http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3n http://www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/INFIL.htmhttp://www.entradas.zonaingenieria.com/2012/03/infiltracion.html