View
282
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Departamento de ciencias de la tierra
Ingeniera Civil
Hidrologa superficial
Unidad 3
Tema: Proceso de infiltracin
Integrantes:
Botes Villamonte Daniel Alejandro
Carrera Mendez Roberto
Domnguez Utrera Isa
May Ucn Jess Ariel
Rodrguez Tun Aarn Josu
INSTITUTO TECNOLGICO DE
CHETUMAL
Flujo del agua a travs de la superficie del suelo. Ms
ampliamente, se puede decir que la infi ltracin es el proceso
por el cual el agua penetra en el suelo, a travs de su
super ficie y queda retenida en l o alcanza un manto acufero
incrementando el volumen de este, acumulado anteriormente.
Por lo general, la infi ltracin presenta un valor inicial alto el
cual disminuye durante las l luvias continuas, hacia una
magnitud reducida y prcticamente constante.
INFILTRACIN
El estudio de la infi ltracin es de vital importancia para la
compresin y cuantificacin de la relacin precipitacin-
escurrimiento, ya que las cuencas de baja infiltracin
presentaran un rgimen de escurrimiento caracterizado por
fuertes avenidas y gastos bajos o nulos en estiaje; en cambio,
en cuencas muy permeables y donde no hay estratos
impermeables arriba del nivel fretico, el escurrimiento ser
muy uniforme durante el ao.
Sin embargo, la importancia de la infi ltracin no se l imita su
influencia en la relacin precipitacin- escurrimiento, sino
que adems, el agua infi ltrada representa la mayor fuente de
abastecimiento de las plantas y los cultivos.
IMPORTANCIA DE LA INFILTRACIN
Hay dos grupos de factores que influyen en el proceso de infiltracin:
2.1 Factores que definen las caractersticas del terreno o medio permeable
Dentro del primer grupo de factores se pueden mencionar:
Intensidad de precipitacin
Cober tura del suelo
Pendiente del terreno
Textura
Estructura
Profundidad del per fil
Condiciones de humedad inicial
2.2 Factores que definen las caractersticas del fluido que se infiltra .
Intensidad de precipitacin
Propiedades del fluido
Problemas asociados con el r iego
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
PROCESO DE INFILTRACIN
El per fi l de humedad en el suelo se puede dividi r en 4 zonas:
Zona de saturacin y transicin
Zona de transmisin
Zona de humedecimiento
Frente de humedad o frente hmedo
La zona de saturacin es una regin somera donde el suelo est totalmente saturado, por debajo de el la, se ubica la zona de transicin. El espesor de ambas zonas no cambia con el tiempo. Bajo estas reas se ubica la zona de transmisin de un espesor que se incrementa con la duracin de la infil tracin y cuyo contenido de humedad es l igeramente mayor que la capacidad de campo. Por l timo, se tiene la zona de humedecimiento en la cual se unen la zona de transmisin y el frente hmedo, sta regin termina abruptamente con una frontera entre el avance del agua y el contenido de humedad del suelo.
PERFIL DE HUMEDAD DE SUELO
Cuando se produce un aguacero, el agua que no es
interceptada alcanza el suelo. A partir de ese instante ocurren
tres fenmenos diferentes: El primero de ellos es la
acumulacin de agua en forma de Detencin Superficial , a la
vez que, dependiendo de la permanencia del agua en la
superficie del terreno y de las caractersticas hidrodinmicas
del mismo, se activa el mecanismo de Infi ltracin. El agua
que el terreno no es capaz de fi ltrar ni retener, escurre,
formando la Escorrenta Superficial o Directa.
MECANISMO DE GENERACIN DE LA
INFILTRACIN
En la siguiente figura se muestra un esquema del suelo y los
diferentes flujos existentes en l. En dicho grfico se
distingue la Infi ltracin, la Percolacin, el Flujo Hipodrmico,
el Flujo Subterrneo y la Recarga que le l lega al medio
saturado. Tambin se ha incluido el Flujo Subsuperficial
Epidrmico (Escorrenta Superficial epidrmica).
Si con sideramos un rea de suelo suficientem ente pequea, de modo que sus caractersticas (tipo de suelo , cobertura vegetal, etc .), a s com o la intensida d de la lluv ia en e l espacio puedan
considerarse uniformes. Adems supongamos que al inicio de la lluvia, el suelo est lo suficientem ente seco para que la cantida d de agua que puede a bsorber en la unidad de tiem po (es decir su
capacidad de infiltracin ) sea mayor que la intensida d de la lluvia en esos prim eros instantes de iniciada la lluv ia . Bajo dicha condiciones, se infiltrara todo lo que llueve.
Si i < fp, entonces f = i
Donde
f : Infiltracin en lmina por unidad de tiempo (mm/h)
fp : Capacidad de infiltracin en lmina por unidad de tiempo (mm/h)
i : Intensidad de la lluvia (mm/h)
DESCRIPCIN DEL PROCESO DE
INFILTRACIN
Al avanzar el tiempo y si la l luvia es suficientemente intensa
el contenido de humedad del suelo aumentar hasta que la
superficie alcance la saturacin, en ese momento se
empiezan a l lenar las depresiones del terreno.
A este instante se le denomina tiempo de encharcamiento y
se le denota como tp .
Despus del tiempo de encharcamiento y si la l luvia sigue
siendo intensa, el contenido de humedad del suelo aumentar
y la capacidad de infi ltracin disminuir con el t iempo.
Si i > fp, t > tp, entonces f = fp
Donde fp decrece con el t iempo.
Si despus del tiempo de encharcamiento la l luvia entra en un
periodo de calma, es decir, su intensidad disminuye hasta
hacerse menor que la capacidad de infiltracin, el t irante de
agua existente sobre la super ficie del suelo disminuye hasta
desaparecer.
Posteriormente la l luvia puede volver a intensif icarse y
alcanzar otro tiempo de encharcamiento repitindose
nuevamente el ciclo.