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S ANEAMIENTO ANEAMIENTO A AMBIENTAL MBIENTAL II II 1. INTRODUCCION La infiltración el agua posee un rol fundamental en los procesos de escorrentía como respuesta a una precipitación dada en una cuenca, dependiendo de su magnitud lluvias de iguales intensidades, pueden producir caudales diferentes. Así también lo es, el estudio de la recarga de acuíferos. La infiltración depende de muchos factores, por lo que su estimación confiable es bastante difícil y es imposible obtener una relación única entre todos los parámetros que la condicionan. En este sentido, el proceso de infiltración de agua en el suelo ha sido intensamente estudiado debido a su importancia en el manejo del agua en la agricultura, la conservación del recurso suelo, tratamiento de aguas residuales y otras actividades silvoagropecuarias. Por otra parte, la velocidad de infiltración determina la cantidad de agua de escurrimiento superficial y con ello el peligro de erosión hídrica. Además, el proceso de infiltración es de gran importancia práctica dado que su velocidad determina generalmente la cantidad de agua de escurrimiento, pudiendo detectarse así el peligro de erosión durante inundaciones a lluvias muy intensas. En este marco, el presente documento tiene como finalidad determinar la velocidad de infiltración del agua en suelo, E NSAYO NSAYO DE DE P P ERCOLACIÓN ERCOLACIÓN 1

PERCOLACION

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Page 1: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

1. INTRODUCCION

La infiltración el agua posee un rol fundamental en los procesos de escorrentía

como respuesta a una precipitación dada en una cuenca, dependiendo de su

magnitud lluvias de iguales intensidades, pueden producir caudales diferentes.

Así también lo es, el estudio de la recarga de acuíferos. La infiltración depende

de muchos factores, por lo que su estimación confiable es bastante difícil y es

imposible obtener una relación única entre todos los parámetros que la

condicionan.

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

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

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

y otras actividades silvoagropecuarias.

Por otra parte, la velocidad de infiltración determina la cantidad de agua de

escurrimiento superficial y con ello el peligro de erosión hídrica.

Además, el proceso de infiltración es de gran importancia práctica dado que su

velocidad determina generalmente la cantidad de agua de escurrimiento,

pudiendo detectarse así el peligro de erosión durante inundaciones a lluvias

muy intensas.

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

velocidad de infiltración del agua en suelo, en términos del diseño hidrológico

de las obras de conservación y aprovechamiento de aguas y suelos, en

particular, de las zanjas de infiltración o campos de precolación.

Nuestro grupo realizo el siguiente Ensayo de precolación, para determinar las

condiciones de permeabilidad del suelo y poder concluir y dichos suelo es apto

para realizar un campo de precolación.

Es posible que las características del suelo hagan que el terreno no sea apto

por el estudio hecho, pero los aspectos más importantes para evaluar, las

características del suelo se discutirán en los siguientes capítulos del informe

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 1

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

2. OBJETIVOS:

Determinar la velocidad de infiltración del agua en el área escogida.

Identificar las características del terreno donde se implementaría el sistema de Campos de Percolación.

Realizar y Analizar los resultados del estudio de Precolación en la zona del proyecto.

3. UBICACION

El área escogida para la realización del ensayo de percolación se encuentra ubicada en:

Localidad: Las Palmas

Distritos: Lurín

Provincia: Lima

4. ACCESO

Se accede por la vía Panamericana Sur desde Lima hasta el puente

del río Lurín, luego se camina río arriba por la margen izquierda hasta una

distancia aproximada de 1.5 Km. el punto esta ubicado en el margen

derecho del río Lurín a una distancia de 150 m. de la orilla del río el área

escogida es un terreno destinado a la agricultura principalmente de forraje

para animales (chala)

5. MATERIALES

Regla graduada transparente milimétrica.

Cronometro graduado a décimas de segundo.

Lampas.

picos

Espátula

Flexómetro de 5 m.

Arena gruesa.

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 2

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

Cámara fotográfica digital.

6. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO

A continuación se describen las actividades desarrolladas durante el test o prueba de percolación, las mismas que fueron:

El trabajo de campo se desarrolla desde el miércoles 19 miércoles de noviembre iniciando los trabajos de campo con una búsqueda del terreno más apropiado para la excavación de la calicata para luego realizar el ensayo de precolación y calcular la velocidad de infiltración.

Se escogió un terreno que esta ubicado a 150 metros de la orilla del río Lurín en la margen derecha, y se escogió este lugar por tener acceso al agua, que nos ayudara para abastecer nuestro pozo para la medición de la infiltración.

A continuación se detalla la ubicación de la calicata

Nº CODIGO DE CALICATA

COORDENADAS UTM ALTITUD m.s.n.mESTE NORTE

1 C - 01 293944.7112 8645768.7624 52

Se procedió a las excavaciones y acondicionamiento de las calicatas para el inicio de la prueba con el siguiente procedimiento:

Se excavo de 01 calicatas de dimensiones cuadradas de 1.5 m x 1.5 m con una profundidad efectiva de 1.50 m. Profundidad de referencia por donde se construirán las zanjas de drenaje en el campamento.

Preparación del cubeto de 0.30 x 0.30 x 0.30 m de profundidad para el inicio de la prueba,

Se procedió a perfilar las paredes del cubeto con la finalidad de evitar la erosión, ello se logró con maderas adaptadas al cubeto, lo cual permitió dar forma al cubeto requerido en el procedimiento de trabajo. Asimismo se adiciono 5 cm de grava fina al fondo del agujero en el cubeto. (La grava fue traída del mismo río lurin)

La saturación y expansión del suelo se efectúo cuidadosamente adicionando agua limpia el cubeto acondicionado hasta una altura de 0.30 m sobre la capa de grava y se mantuvo esta una altura por un periodo mínimo de 4 horas. Esta operación se realizo durante la noche.

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 3

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

ESQUEMA DE LA CALICATA

P: Profundidad de la zanja de percolaciónP: mínimo 0.60 mP: máximo hasta mantener una separación mínima de 2.0 m entre el fondo de la zanja y el nivel freático

De acuerdo a la norma técnica i.s. 020 tanques sépticos existen tres posibilidades para la determinación de la tasa de precolación los cuales son mencionados a continuación.

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 4

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

7. DETERMINACIÓN DE LA TASA DE PERCOLACIÓN

Se presentan 03 posibilidades

a) Si el agua permanece en el agujero después del periodo nocturno de

expansión, se ajusta la profundidad aproximadamente a 25 cm sobre la

grava. Luego utilizando un punto de referencia fijo, se mide el descenso

del nivel de agua durante un periodo de 30 min. Este descenso se usa

para calcular la tasa de percolación.

b) Si no permanece agua en el agujero después del periodo nocturno de

expansión, se añade agua hasta lograr una lámina de 15 cm por encima

de la capa de grava. Luego, utilizando un punto de referencia fijo, se

mide el descenso del nivel de agua a intervalos de 30 minutos

aproximadamente, durante un periodo de 4 horas. Cuando se estime

necesario se podrá añadir agua hasta obtener un nuevo nivel de 15 cm

por encima de la capa de grava. El descenso que ocurre durante el

periodo final de 30 minutos se usa para calcular la tasa de absorción o

infiltración. Los datos obtenidos en las primeras horas proporcionan

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

información para posibles modificaciones del procedimiento, de acuerdo

con las condiciones locales.

c) En suelos arenosos o en algunos otros donde los primeros 15 cm de

agua se filtran en menos de 30 minutos después del periodo nocturno de

expansión, el intervalo de tiempo entre mediciones debe ser de 10

minutos y la duración de la prueba una hora. El descenso que ocurra en

los últimos 10 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración.

En nuestro caso fue el C, ya que se llego a la conclusión de que el suelo tiene una textura franco arenoso, dicha textura fue calculada con el triángulo de Clases Texturales.

Nota: En los terrenos arenosos no será necesario esperar 24 horas para realizar la prueba de percolación.

8. RESULTADOS

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 6

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

De la Inspección en campo se puede verificar que el zona escogida por el

grupo “Las Palmas”, se localiza sobre una terraza a la margen derecha del río

Lurín, siendo una terraza fluvial que presenta un perfil tipo AB, estratificado, de

color marrón claro a rojizo.

La zona presenta un suelo Franco Arenoso; de textura media; observándose

mayor porcentaje de arena. El terreno presenta en su fase una pendiente llana.

Los parámetros obtenidos para la percolación se indican en la tabla siguiente:

Medición Descenso Tiempo Percolación

(cm) (min) (cm/hr)1 1 1.22 49.182 1 1.41 42.53 1 1.15 52.174 1 1.19 50.425 1 1.21 49.586 1 1.16 51.727 1 1.54 38.968 1 1.36 44.129 1 1.34 44.77

10 1 1.48 40.5411 1 1.36 44.1112 1 1.49 40.2713 1 1.43 41.9514 1 1.5 4015 1 1.5 4016 1 1.8 33.317 1 2.15 27.918 1 2.14 28.0419 1 2.25 26.6620 1 2.05 29.2621 1 1.58 37.9722 1 1.48 40.5423 1 1.52 39.4724 1 1.1 54.5425 1 1.15 52.17

Promedio 1 1.5 41.76

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 7

Page 8: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

Medición TIEMPO PERCOLACION

(min)

LAMINA DE PERCOLACION (cm)

VELOCIDAD DE PERCOLACION (cm/min)

VELOCIDAD DE PERCOLACIÓN (cm/hr)

Parcial Acumulado Instantánea Acumulada Instantanea Acumulada Instantanea Acumulada

1 1.22 1.22 1 1 0.820 0.820 49.180 49.1802 1.41 2.63 1 2 0.709 0.760 42.553 45.6273 1.15 3.78 1 3 0.870 0.794 52.174 47.6194 1.19 4.97 1 4 0.840 0.805 50.420 48.2905 1.21 6.18 1 5 0.826 0.809 49.587 48.5446 1.16 7.34 1 6 0.862 0.817 51.724 49.0467 1.54 8.88 1 7 0.649 0.788 38.961 47.2978 1.36 10.24 1 8 0.735 0.781 44.118 46.8759 1.34 11.58 1 9 0.746 0.777 44.776 46.63210 1.48 13.06 1 10 0.676 0.766 40.541 45.94211 1.36 14.42 1 11 0.735 0.763 44.118 45.77012 1.49 15.91 1 12 0.671 0.754 40.268 45.25513 1.43 17.34 1 13 0.699 0.750 41.958 44.98314 1.5 18.84 1 14 0.667 0.743 40.000 44.58615 1.5 20.34 1 15 0.667 0.737 40.000 44.24816 1.8 22.14 1 16 0.556 0.723 33.333 43.36017 2.15 24.29 1 17 0.465 0.700 27.907 41.99318 2.14 26.43 1 18 0.467 0.681 28.037 40.86319 2.25 28.68 1 19 0.444 0.662 26.667 39.74920 2.05 30.73 1 20 0.488 0.651 29.268 39.05021 1.58 32.31 1 21 0.633 0.650 37.975 38.99722 1.48 33.79 1 22 0.676 0.651 40.541 39.06523 1.52 35.31 1 23 0.658 0.651 39.474 39.08224 1.1 36.41 1 24 0.909 0.659 54.545 39.550

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 8

Page 9: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

25 1.15 37.56 1 25 0.870 0.666 52.174 39.936Promedio 1.5024 1 0.694 41.612

9. CONCLUSIONES

CLASIFICACIÓN DE LOS TERRENOS SEGÚN RESULTADOS DE PRUEBA DE PERCOLACIÓN

Cuando el terreno presenta resultados de la prueba de percolación

con tiempos mayores de 12 minutos no se considerarán aptos para la

disposición de efluentes de los tanques sépticos debiéndose

proyectar otros sistema de tratamiento y disposición final.

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 9

TEST DE PERCOLACI ON DE LA CALI CATA

0.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

0.00

1.22

2.63

3.78

4.97

6.18

7.34

8.88

10.2

411

.58

13.0

614

.42

15.9

117

.34

18.8

420

.34

22.1

424

.29

26.4

328

.68

30.7

332

.31

33.7

935

.31

36.4

137

.56

TIEMPO ACUMULADO (min)

LA

MIN

A A

CU

M (c

m)-

VE

LO

CID

AD

(c

m/h

r)

Velocidad Acumulada (cm/hr) Velocidad Instantánea (cm/hr)

Lamina Acumulada (cm)

Page 10: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

El tiempo que tarda el agua en bajar 1.0 centímetro es 1.50 minutos,

por lo que se concluye que el terreno es del tipo de percolación

rápida.

Se ha podido verificar que el área de ensayo se ubica en una zona

de suelos franco arenosos, teniendo una textura media. El drenaje

natural es bueno.

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SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

ANEXOANEXO

FOTOGRAFÍASFOTOGRAFÍAS

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Page 12: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

FOTO 1: AREA DE ESTUDIO

FOTO2: HERRAMIENTAS

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 12

Page 13: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

FOTO 3: EXACAVACION DE CALICATA

FOTO 4: CULMINACION DE LA EXCAVACION

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 13

Page 14: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

FOTO 5: MEDICION DE LA PROFUNDIDAD

FOTO 6: CUNSTRUCCIN DE LA CUNETA

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 14

Page 15: PERCOLACION

SSANEAMIENTOANEAMIENTO A AMBIENTALMBIENTAL II II

F

EN LAS FOTOS 7,8 Y 9 SE MUESTRA LA CUNETA CON GRAVA, PROCESO DE SATURACION Y MEDICION DE LA INFILTRACION RESPECTIVAMENTE.

EENSAYONSAYO DEDE P PERCOLACIÓNERCOLACIÓN 15