TEST DE PERCOLACION Y DETERMINACION

DE LA TASA DE INFILTRACION

I. INTRODUCCION

Percolacin se refiere al paso lento de fluidos a travs de los materiales

porosos, un ejemplo de este proceso es la filtracin. As se originan las

corrientes subterrneas.

La infiltracin se define como el proceso por el cual el agua penetra por la

superficie del suelo y llega hasta los horizontes internos. La velocidad con la

que el agua se infiltra en el suelo o tasa de infiltracin, es funcin del tipo de

suelo y de propiedades fsicas como textura y estructura del laboreo del

terreno.

El proceso de infiltracin es de gran atencin, pues constituye un factor

importante para la economa del proyecto; a la vez que el agua infiltrada sirve

para la alimentacin de las plantas y para la reserva subterrnea que en

determinado momento aflora para ver nacer manantiales y corrientes de agua.

Constituye tambin una alternativa para evitar inundaciones y erosin del

suelo.

Su clculo depende de muchos factores naturales, por lo que su estimacin

fiable es difcil y es imposible obtener una relacin nica entre todos los

parmetros que la condicionan.

En este sentido, el proceso de infiltracin de agua en el suelo ha sido

intensamente estudiado debido a su importancia en el manejo del agua en la

agricultura, la conservacin del recurso suelo, tratamiento de aguas residuales

y otras actividades.

En este contexto, el presente documento tiene como finalidad determinar la

velocidad de infiltracin del agua en suelo, con la finalidad de asegurar la

operatividad del proyecto TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE USO

DOMESTICO MEDIANTE BIODIGESTORES EN EL CASERIO DE MARCOBAMBA

DISTRITO DE LLACANORA PROVINCIA DE CAJAMARCA CAJAMARCA, a lo

largo de su vida til.

II. OBJETIVOS

- Determinar la velocidad de infiltracin del agua en el rea escogida

- Identificar las caractersticas del terreno donde se implementaran las zanjas

de infiltracin.

- Analizar los resultados del estudio de percolacin en la zona del proyecto.

III. UBICACION

- Casero: Marcobamba

- Distrito: Llacanora

- Provincia: Cajamarca

- Departamento: Cajamarca

IV. PROCEDIMIENTO

Se realizaron las siguientes actividades para cumplir con los valores del test de

percolacin:

A) El trabajo de campo se realiz en dos das continuos ( 09 y 10 de noviembre

del 2011), eligiendo los lugares adecuados para hacer las respectivas

excavaciones en la zona del proyecto.

B) Se opt por realizar dos excavaciones, la primera en terreno de propiedad de

la Sra. Flor de Mara Prez Chuang y la segunda en propiedad de Julia Aguilar

Huingo, eligindose estas reas por la diferencia de terreno existente.

N CODIGO DE CALICATA

COORDENADAS UTM ALTITUD

ESTE NORTE

1 C-01 785518.72 9207628.97 3045

2 C-02 785628.97 9207825.11 3048

- Se excavaron 02 pequeas calicatas de dimensiones 0.30 x 0.30 x 0.70m de profundidad

- Luego se raspa con un cuchillo las paredes del agujero a fin de proveer la filtracin natural

del terreno. El material suelto deber ser eliminado.

- A continuacin se coloca grava fina o arena gruesa en el fondo del agujero hasta formar

una capa de 5 cm de espesor.

- Luego de colocada la capa de grava fina o arena gruesa se deber agregar con cuidado

agua limpia en el agujero hasta obtener una altura mnima de 0.30 m sobre la capa de

grava o arena. Esta altura de agua deber ser mantenida por un periodo mnimo de 4

horas y, de preferencia durante toda la noche.

- Realizar la prueba de infiltracin 24 horas despus de haber agregado el agua por primera

vez.

IV FOTOGRAFIAS DE LAS CALICATAS

CALICATA N 01

CALICATA N 02

V.- DETERMINACION DE LA TASA DE INFILTRACION

- Despus de las 24 horas. Agregue agua en el hoyo hasta obtener una altura de 0.15m

sobre la capa de grava o arena. Con la ayuda de un wincha metlica y un punto de

referencia fijo situado en la superficie del terreno, mida el descenso del nivel de agua en

el tiempo.

- El tiempo total de la prueba de infiltracin debe ser de 30 minutos.

- Determine la velocidad de descenso del nivel de agua cada 5 minutos durante los 30

minutos. En el caso que el agua sea absorbida antes de concluida la prueba, aadir mas

agua al hoyo. Este proceso de llenado se deber repetir tantas veces como sea necesario

hasta concluir con la prueba de infiltracin.

- En terrenos arenosos no ser necesario esperar 24 horas para realizar la prueba de

infiltracin.

- La tasa de infiltracin se calcula a partir de los 2 ltimos datos observados en el periodo

final de los 30 minutos y se determina mediante la siguiente frmula:

Q = 315.5 x (h/t)1/2

Donde:

Q = Tasa de infiltracin en L/m2- da.

h = Descenso del nivel de agua en el tiempo de la prueba (mm)

t = Tiempo demandado para el descenso del nivel de agua expresado en segundos.

- Los terrenos se clasificarn de acuerdo a los resultados de esta prueba en:

-

CLASE DE TERRENO TIEMPO PARA

INFILTRAR 5 cm TIEMPO PARA

INFILTRAR 1 cm (*)

Rpidos Menos de 10 minutos De 0 a 4 minutos

Medios Entre 10 a 30 minutos De 4 a 8 minutos

Lentos Entre 30 a 60 minutos De 8 a 12 minutos

(*)Segn el Reglamento Nacional de Edificaciones.

VI.- RESULTADOS

CALICATA N 01

Ubicacin:

La excavacin de esta se realiz en una zona en donde se apreciaba por el color casi rojizo y la

textura algo plstica ser un suelo arcilloso.

Al realizar un anlisis de texturas se determin que este tipo de suelo es arcilloso con

presencia de gran cantidad de limos.

En esta excavacin se obtuvieron los siguientes datos:

Medicin Descenso Tiempo

01 26 mm 30 min

02 24 mm 30 min

N CODIGO DE CALICATA

COORDENADAS UTM ALTITUD

ESTE NORTE

1 C-01 785518.72 9207628.97 3045

Por lo que segn el cuadro de clasificacin de terrenos tenemos que este es un SUELO LENTO,

por consiguiente la infiltracin es lenta.

Por lo tanto, obtenemos la tasa de infiltracin para este suelo:

Q= 315.5 x (50 mm/ 3600 seg)^1/2

Q= 37.86

CALICATA N 02

Ubicacin:

La excavacin de esta se realiz en una zona en donde se apreciaba por el color grisceo y la

textura arenosa ser un suelo areno limoso.

Al realizar un anlisis de texturas se determin que este tipo de suelo es arenoso con

presencia de limos.

En esta excavacin se obtuvieron los siguientes datos:

Medicin Descenso Tiempo

01 50 mm 15 min

02 50 mm 15 min

Por lo que segn el cuadro de clasificacin de terrenos tenemos que este es un SUELO

MEDIO, por consiguiente la infiltracin es media.

En este terreno la tasa de infiltracin es:

Q= 315.5 x (50 mm/ 900 seg)^1/2

Q= 74.36

Tambin podemos obtener este valor de infiltracin con la curva siguiente:

N CODIGO DE CALICATA

COORDENADAS UTM ALTITUD

ESTE NORTE

2 C-02 785628.97 9207825.11 3048

CALICATA N 01

Tiempo de infiltracin para 05 cm = 60 min

Tiempo de infiltracin para 01 cm = 12 min

Recurrimos a nuestra curva e introducimos el valor en el eje del tiempo y vemos que para 12

min corresponde un valor de R=32.5

Por lo tanto, el rea requerida para la infiltracin del agua tratada se calcula de acuerdo a la

siguiente frmula:

rea= Volumen del biodigestor / 2R

Reemplazando los valores de la calicata N 01 se obtiene:

A= 600 / 2(32) = 9.38 m2

CALCULO DE LAS ZANJAS

Para disear las zanjas tenemos en cuenta las siguientes recomendaciones:

(Especificaciones Tcnicas de Rotoplas- fabricantes de los Biodigestores) .

Ancho: 0.45 m a 0.90 m

Longitud mxima : 30 m

Espaciamiento entre los ejes de cada zanja: 02 m como min.

La longitud de las zanjas se determina con la siguiente frmula:

L= rea requerida del test / ancho x N de zanjas

Calculamos para la primera calicata:

Valores adoptados:

. Ancho de zanja conveniente= 0.50 m

. Numero de zanjas= 02

L= 9.38 / ( 0.50 x 02 )

L= 9.40 m (long de c/zanja)

CALICATA N 02

Tiempo de infiltracin para 05 cm = 15 min

Tiempo de infiltracin para 01 cm = 3 min

Recurrimos a nuestra curva e introducimos el valor en el eje del tiempo y vemos que para 03

min corresponde un valor de R=75

Por lo tanto, el rea requerida para la infiltracin del agua tratada se calcula de acuerdo a la

siguiente frmula:

rea= Volumen del biodigestor / 2R

Reemplazando los valores de la calicata N 01 se obtiene:

A= 600 / 2(75) = 04 m2

CALCULO DE LAS ZANJAS

Para disear las zanjas tenemos en cuenta las siguientes recomendaciones:

(Especificaciones Tcnicas de Rotoplas- fabricantes de los Biodigestores) .

Ancho: 0.45 m a 0.90 m

Longitud mxima : 30 m

Espaciamiento entre los ejes de cada zanja: 02 m como min.

La longitud de las zanjas se determina con la siguiente frmula:

L= rea requerida del test / ancho x N de zanjas

Calculamos para las segunda calicata:

Valores adoptados:

. Ancho de zanja conveniente= 0.50 m

. Numero de zanjas= 02

L= 4.00 / ( 0.50 x 02 )

L= 4.00 m (long de c/zanja)