Seminario organizado por - blog.lisimetro.com · ¿Cómo se mueve el agua en el suelo? Textura y...

Seminario organizado por:

www.lab-ferrer.com

blog.lisimetro.com

[email protected]

MIREIA FONTANET AMBRÒS

Hidrogeóloga

[email protected]@lab-ferrer.com

5 Noviembre 2014, Cervera

Determinar la Capacidad de Campo real con la

Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada

Resumen

- Definición y teoría

- Determinación en campo

- Determinación en laboratorio- Determinación en laboratorio

- Determinación con funciones de edafo-transferencia

- La Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada

- Comparación de datos

- Bibliografía

Métodos avanzados para determinar Capacidad de Campo del suelo

La necesidad de este Seminario

� Parámetro hidráulico importante

� Problemática en determinar la Capacidad de Campo

� Estimaciones texturales

� Bibliografía


Definición y teoríaDefinición y teoría


¿Qué es la Capacidad de Campo?� Tras estar un suelo

saturado, el agua tiende a moverse por gravedad hacia el subsuelo, hasta llegar a un punto en llegar a un punto en que el drenaje es tan pequeño que el contenido de agua del suelo se estabiliza. Cuando se alcanza este punto se dice que el suelo está a la Capacidad de Campo (C.C.).


Utilidad de la Capacidad de Campo� Determinar el agua disponible para la plantas

� Gestión del riego

� Balances de agua en el suelo

Simulaciones de situaciones concretas� Simulaciones de situaciones concretas� Ecuaciones enteras (Hydrus, SWMS)

� Parámetros en concreto (Cropcyst, LEACHM)


¿Cómo se mueve el agua en el suelo?

Fuerzas capilares y gravitacionales

SUELO NO SATURADO

SUELO SATURADO



� Textura y dimensión poros



� Estructura


Determinaciones de Capacidad de

Campo- Campo- Campo

- Laboratorio

- Funciones edafo - transferencia


Determinación en campo

1- Regar el suelo hasta llegar saturación

2- Medir la humedad del suelo

Pla, 1983; Romano and Santini, 2002



1- Saturación del suelo

2- Dejar secar el suelo3- Tomar los datos de contenido en agua



0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

0,34

0,36

Con

tingu

t d’A

igua

(m

3/m

3)

10-15cm

20-25cm

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

7/6/

05 0

:00

7/6/

05 5

:00

7/6/

05 1

0:00

7/6/

05 1

5:00

7/6/

05 2

0:00

8/6/

05 1

:01

8/6/

05 6

:01

8/6/

05 1

1:01

8/6/

05 1

6:01

8/6/

05 2

1:02

9/6/

05 2

:02

9/6/

05 7

:02

9/6/

05 1

2:02

9/6/

05 1

7:03

9/6/

05 2

2:03

10/6

/05

3:03

10/6

/05

8:03

10/6

/05

13:0

4

10/6

/05

18:0

4

10/6

/05

23:0

4

Data i hora

Con

tingu

t d’A

igua

(m

Monitorizando el contenido en humedad se puede

determinar la dinámica del suelo y determinar el

contenido en agua en Capacidad de Campo

(Pla, 1983; Romano and Santini, 2002)



Efecto de capas en el suelo(Clothier et al. 1977)


Determinación en laboratorio

� Placas de Presión� Saturar la muestra y la placa

porosa (≈24h)� Colocar muestra en las Placas de

Presión y aplicar presión de 33kPa� Esperar que el agua drene (≈48h)� Pesar y secar para tener el

contenido en agua (≈12h)contenido en agua (≈12h)

� Mesas de tensión

� Miden hasta -10KPa


Determinación con funciones de

edafo - transferencia� Por convenio se dice que se alcanza Capacidad de Campo a -33 kPa.

(Saxton, K. E and Rawls, W. J. 2006)

(Modelo Rosetta) TextureClass

Θcc (%) Θpmp (%)

Clay 42.0 29.9

Clay Loam 35.0 21.3

Loam 26.7 12.6

Hay muchos errores ligados a las

determinaciones texturales, yaque la estructura tiene que ser considerada. Ratliff et al. (983)

and Gebregiorgis and Savage

(2006)

Las tablas nos pueden servir solo de referencia.

Loamy Sand 12.1 5.7

Sand 9.4 5.0

Sandy Clay 37.1 26.0

Sandy ClayLoam

28.3 18.3

Sandy Loam 17.9 8.1

Silt 31.6 6.3

Silty Clay 41.6 27.8

Silty ClayLoam

37.9 21.0

Silty Loam 32.1 13.7

(2006)


Determinación textural

“En condiciones naturales, los materiales que componen un suelo

tienen una determinada disposición relativa, que es la estructura.

La estructura de un suelo no es una constante y cualquier afección física sobre el terreno o el hecho de que permanezca saturado de agua cierto tiempo puede cambiarla.”agua cierto tiempo puede cambiarla.”

CUSTODIO.E, LLAMAS. M.R, 1976. Hidrología subterránea. Segunda edición. Barcelona, Omega. Pág. 309


Métodos avanzados para

determinar Capacidad de Campo

CURVA CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA NO SATURADA


¿Cómo podemos obtener la Capacidad

de Campo experimentalmente?

� Se puede tener θCc experimentalmente mediante la

Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada.

Proceso Descripción

Suelo saturado Todos los poros están ocupados por agua y la conductividad llega a su máximo (Ks)

Drenaje Los macroporos empiezan a vaciarse y la Conductividad empieza a disminuir

Para el drenaje (θCc) En el suelo hay agua capilar y higroscópica. La Conductividad baja (punto inflexión).

Θpmp o residual La conductividad es muy cercana a cero.


Curva de Conductividad Hidráulica No

Saturada

� El cambio en la pendiente significa

que los macroporos ya han drenado

(θCc) (Campbell. G. S. 1974)


Curva de Conductividad Hidráulica No

Saturada


¿Cómo obtenerla?

Ψ1

Ψ2

Sistema HYPROP

Muestra inalterada

Ψ1


Sistema HYPROP

Curva Retención Humedad (puntos experimentales)Curva Conductividad Hidráulica No Saturada (puntos experimentales)Conductividad Hidráulica Saturada (ajustada)PorosidadDensidad Aparente


Lecturas tensiométricas


La Curva de Conductividad Hidráulica No

Saturada de HypropN5C 0-30


La Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada de Hyprop

Curva Conductividad θcc = 29,5%


CAMPBELL .G. CAMPBELL .M, 1982

En la Curva Retención θcc a -33KPa = 26,73%

Comparación

Datos de Capacidad de CampoDatos de Capacidad de Campo

Simulación humedad suelo


Datos texturales vs datos CCHNSat

Clay(%) Silt(%) Sand(%) OM(%)

A15 16,8 51,9 31,9 1,71

A30 15,1 56,8 28,1 1,09

A45 11,2 56,9 31,9 0,51

A60 9,6 54,5 25,9 0,38

Datos texturales Θcc (%) Θpmp (%) ADT (%)

A15 27,50 11,60 15,90

A30 26,90 10,10 16,80

A45 23,60 7,40 16,20

A60 22,20 6,80 15,40

Datos CCHNSat Θcc (%) Θpmp (%) ADT (%)

A15 23,00 9,08 13,92

A30 30,00 11,54 18,46

A45 33,60 11,75 21,85

A60 35,50 9,46 26,04


Soil Water Characteristics V.6.02.74

USDA Agricultural Research Service

http://hydrolab.arsusda.gov/soilwater/Index.htm

HYPROP UMS-GmbH

HYPROP Fit UMS-GmbH

Simulación de la humedad en suelo del perfil (Horizonte A-15)


Conclusiones� Existen varias formas para determinar la θcc.

� Buena determinación en campo

� Efecto de capa subyacentes

� Determinación aproximada en laboratorio y con edafo –� Determinación aproximada en laboratorio y con edafo –

transferencia

� Buena determinación experimental con la Curva

Conductividad Hidráulica No Saturada

� Con Hyprop


Bibliografía

� CAMPBELL .G. CAMPBELL .M, 1982. Irrigation scheduling using soil moisture measurements: Theory and practice.

� CUSTODIO.E, LLAMAS. M.R, 1976. Hidrología subterránea. Segunda edición. Barcelona, Omega. Pág. 309

� RAES .D, 2010. AquaCrop V3.1� RAES .D, 2010. AquaCrop V3.1

� ZOTARELLI .L., DUKES .M., MORGAN .T., 2010. Interpretation of soil moisture content to determine soil fieldcapacity and avoid over-irrigation sandy soils using soil moisture sensors.

� STIRZAKER. R. J., HUTCHINSON .P .A., 2005. Irrigation controlled by a wetting front detector: fieldevaluation under sprinkler irrigation

� SCHINDLER .U., BOLUNE .K., SAUERBREY .R., 1985. Comparison of different measuring and calculatingmethods to quantify the hydraulic conductivity of unsaturated soil.

¡GRACIAS!

[email protected]

[email protected]

blog.lisimetro.com

www.lab-ferrer.com

Seminario organizado por - blog.lisimetro.com · ¿Cómo se mueve el agua en el suelo? Textura y...

Documents

Transcript of Seminario organizado por - blog.lisimetro.com · ¿Cómo se mueve el agua en el suelo? Textura y...