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HIDROLOGI I

INFORME: Infiltracin

N

ombre Yessenia Cecibel Mena Trelles

Docente Dr. Fernando Oate

Paralelo C

Fecha 11/12/2013

Titulacin Ingeniera civil

Loja- Ecuador

2013-2014

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1.INTRODUCCIONEl siguiente escrito trata de la infiltracin la cual se define como el proceso porel cual el agua penetra por la superficie del suelo y llega hasta sus capasinferiores. La infiltracin desempea un papel importante en procesos de

escorrenta como respuesta a una precipitacin dada en una cuenca:dependiendo de sus magnitudes lluvias de igual intensidad, puede producircaudales diferentes su papel es fundamentalmente en el estudio de recargas deacuferos.Factores que influyen en la infiltracinEn general el valor de la infiltracin no es constante, sino que, en los primerosmomentos de las precipitaciones suele ser ms alto, y disminuye con rapidezhasta alcanzar un valor constante ms bajo que el inicial.Este descenso est motivado por diferentes factores: La progresiva saturacinde los poros. La compactacin, sobre todo en el caso de que el suelo estdesprovisto de vegetacin. Cierre o disminucin de tamao de las grietas de lossuelos, cuando estos estn formados por arcillas que aumentan de tamao alhidratarse.Factores que afectan la infiltracinLos principales factores que afectan la infiltracin en una cuenca puedenagruparse en los siguientes grupos:Textura, estructura y condicin del sueloLos parmetros que miden estos factores son la porosidad (), lagranulometra, permeabilidad, forma de los granos y la humedad del suelo.Caractersticas de la lluviaSi la precipitacin es muy intensa, las gotas de lluvia compactan el terreno,

disminuyendo la infiltracin. Este efecto es disminuido por la vegetacin.La vegetacinLa vegetacin influye en la infiltracin de muchas maneras: las races de losarboles producen grietas en el suelo, favoreciendo la infiltracin, adems elfollaje protege el suelo contra el impacto de las gotas de lluvia, reduciendo elefectos de compactacin de estas y evitando la erosin.Pendiente del terrenoSi el terreno es muy pendiente, el agua escurre rpidamente y no hay filtracino est muy reducida, al contrario de lo que sucede en terrenos con pendientessuaves, donde los valores de infiltracin son mayores.Capacidad de infiltracinLa capacidad de infiltracin es la cantidad de agua que el suelo es capaz deabsorber en la unidad de tiempo. S expresa en mm/hEste proceso fue estudiando por primera vez por Horton en 1950. El propuso lasiguiente relacin para determinar la capacidad de infiltracin:

Dnde:f: capacidad de infiltracin en un tiempo t en mm/hfc: capacidad de equilibrio, que se da cuando el suelo est completamentesaturado en mm/h.fo: capacidad inicial en mm/h

t: tiempo en horasK: constante que representa la tasa de decrecimiento de esa capacidad

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2.MATERIALES Y METODOSMATERIALESMicrosoft ExcelMETODOSMtodo de Horton

Una de las primeras ecuaciones de infiltracin fue desarrollada por Horton en1939, quien a partir de experimentos de campo, estableci para el caso de unsuelo sometido a una precipitacin con intensidad siempre superior a lacapacidad de infiltracin una relacin emprica para presentar el declive de lainfiltracin con el tiempo.Horton supuso que el cambio en la capacidad de infiltracin puede serconsiderada proporcional a la diferencia entre la capacidad de infiltracinactual y la capacidad de infiltracin final, introduciendo un factor deproporcionalidad K.

Dnde:f: capacidad de infiltracin en un tiempo t en mm/hfc: capacidad de equilibrio, que se da cuando el suelo est completamentesaturado en mm/h.fo: capacidad inicial en mm/ht: tiempo en horasK: constante que representa la tasa de decrecimiento de esa capacidad

Mtodo de Green AmpGreen y Ampt en 1911 propusieron un modelo simplificado para infiltracin.Este modelo es derivado de la ecuacin de Darcy a travs de simplificaciones

en el fenmeno de propagacin del frente hmedo en el interior del suelo.Bsicamente estas simplificaciones consisten en que el suelo es consideradototalmente saturado desde la superficie hasta la profundidad del frentehmedo; abajo el suelo contina con la humedad previa a la precipitacin. Amedida que el frente hmedo avanza se mantienen estas condiciones;Basado en analoga fsica con solucin analtica exacta

Supone precipitacin constanteSe basa en Ley de Darcy

( )K: conductividad hidrulica

T: tiempo: cabeza de succin del suelo en frente mojado: (1-se) ee: porosidad efectiva del suelose :saturacin efectiva es la relacin entre la humedad disponible y el mximocontenido de humedadr: contenido residual de la humedad del suelo despus: porosidad

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60% K 0,03

18% 31,63

r 2% e 0,385

Se 0,275862069

0,278793103

Tiempo(m) Tiempo(Horas)

Infiltracin

acumulada

F(t) Producto

LN(producto)

Capacidad

de

infiltracin(t)

5 0,083333333 0,002666665 1,0000189 1,89001E-05 99,23509954

10 0,166666667 0,168475312 1,01871125 0,018538345 1,600240605

30 0,5 0,022496812 1,00085051 0,00085015 11,78930044

60 1 2,026039573 1,25401935 0,226353873 0,160573351

120 2 10,85748436 3,40229728 1,224450874 0,054365384

240 4 20,72346973 10,3445962 2,336464278 0,042765564

360 6 25,87061314 18,4184697 2,913353949 0,040225764

500 8,333333333 29,94379388 29,0007193 3,367320631 0,038834778

CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA

Tiempo(m) Tiempo(Horas)Capacidad deinfiltracin (f)

Infiltracinacumulada F(t) Conductividad

hidrulica5 0,083333333 179,9104181 0,00267 3303,706315 0,004538096

10 0,166666667 154,4401369 0,16848 53,33989709 0,482566038

30 0,5 86,10437047 0,0224 394,6707974 0,109083787

60 1 40,52571551 2,02604 5,352444109 7,571441138

120 2 17,58986522 10,85748 1,812179793 19,41293605

240 4 14,06575068 20,7235 1,425518173 39,46845699

360 6 14,00120427 25,8706 1,340858962 62,65179857

500 8,333333333 14,00001132 29,9438 1,294492545 90,12547929

3.RESULTADOSUn suelo est conformado por una mezcla de arcilla y arena conpredominancia de la primera. Se ha determinado que presenta una porosidaddel 60%, un contenido de humedad del 18 % y un contenido de humedadresidual del 2%. Determinar la capacidad de infiltracin a los 5, 10, 30, 60,120, 240, 360 y 500 minutos.

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Tiempo(m) Tiempo(Horas)

Infiltracin

acumulada

F(t) Producto

LN(producto)

Capacidad

de

infiltracin(t)

5 0,083333333 0,002666665 1,0000189 1,89001E-05 99,2350995410 0,166666667 0,168475312 1,01871125 0,018538345 1,600240605

30 0,5 0,022496812 1,00085051 0,00085015 11,78930044

60 1 2,026039573 1,25401935 0,226353873 0,160573351

120 2 10,85748436 3,40229728 1,224450874 0,054365384

240 4 20,72346973 10,3445962 2,336464278 0,042765564

360 6 25,87061314 18,4184697 2,913353949 0,040225764

500 8,333333333 29,94379388 29,0007193 3,367320631 0,038834778

Determine la influencia que la conductividad hidrulica saturada tiene en la

capacidad de infiltracin de un suelo agrcola cubierto de vegetacin.

Tiempo(m) Tiempo(Horas)Capacidad deinfiltracin (f)

Infiltracinacumulada F(t) Conductividad

hidrulica

5 0,083333333 179,9104181 0,00267 3303,706315 0,004538096

10 0,166666667 154,4401369 0,16848 53,33989709 0,482566038

30 0,5 86,10437047 0,0224 394,6707974 0,109083787

60 1 40,52571551 2,02604 5,352444109 7,571441138

120 2 17,58986522 10,85748 1,812179793 19,41293605

240 4 14,06575068 20,7235 1,425518173 39,46845699

360 6 14,00120427 25,8706 1,340858962 62,65179857

500 8,333333333 14,00001132 29,9438 1,294492545 90,12547929

4.CONCLUCIONES

A menor capacidad de infiltracin mayor capacidad acumulada.

El tiempo influye para que la capacidad de infiltracin aumente.

La conductividad hidrulica tiene cierta influencia con la capacidad deinfiltracin en suelo agrcola cubierto de vegetacin ya que a mayorcapacidad de infiltracin la conductividad hidrulica disminuye.

5.BIBLIOGRAFIA

APUNTES DE CLASES Ing. Fernando Oate PhD (Sept-2012,Loja)

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