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    Infiltración Hidrológica - Hidrología PDF

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    Brayan Yahir Colchado Ircañaupa
    La infiltración es el proceso por el cual el agua entra en el suelo. La tasa de infiltración depende de factores como la disponibilidad de agua, las propiedades del suelo y la saturación del suelo. Se puede medir usando un infiltrómetro. La capacidad de infiltración disminuye con el tiempo hasta alcanzar un valor constante, y la ecuación de Horton describe esta relación.

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    La infiltración es el proceso por el cual el agua entra en el suelo. La tasa de infiltración depende de factores como la disponibilidad de agua, las propiedades del suelo y la saturación del suelo. Se puede medir usando un infiltrómetro. La capacidad de infiltración disminuye con el tiempo hasta alcanzar un valor constante, y la ecuación de Horton describe esta relación.

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    La infiltración es el proceso por el cual el agua entra en el suelo. La tasa de infiltración depende de factores como la disponibilidad de agua, las propiedades del suelo y la saturación del suelo. Se puede medir usando un infiltrómetro. La capacidad de infiltración disminuye con el tiempo hasta alcanzar un valor constante, y la ecuación de Horton describe esta relación.

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    Brayan Yahir Colchado Ircañaupa
    La infiltración es el proceso por el cual el agua entra en el suelo. La tasa de infiltración depende de factores como la disponibilidad de agua, las propiedades del suelo y la saturación del suelo. Se puede medir usando un infiltrómetro. La capacidad de infiltración disminuye con el tiempo hasta alcanzar un valor constante, y la ecuación de Horton describe esta relación.

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    INFILTRACIÓN HIDROLÓGICA

    HIDROLOGÍA GENERAL
    ING. EDGAR SPARROW ALAMO
    INFILTRACION

    La infiltración es el proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra


    en contacto con el suelo.

    La tasa de infiltración, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual


    el suelo es capaz de absorber la precipitación o la irrigación. Se mide en
    pulgadas por hora o milímetros por hora. Las disminuciones de tasa hacen que el
    suelo se sature. Si la tasa de precipitación excede la tasa de infiltración, se
    producirá escorrentía a menos que haya alguna barrera física. Está relacionada
    con la conductividad hidráulica saturada del suelo cercano a la superficie. La tasa
    de infiltración puede medirse usando un infiltrómetro.

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    INFILTRACION

    Es el paso del agua de la


    superficie hacia el interior del
    suelo. Es un proceso que En cuanto al aporte de agua, el
    depende fundamentalmente del perfil de humedad tiende a la
    agua disponible a infiltrar, la saturación en toda la
    naturaleza del suelo, el estado de profundidad, siendo la superficie
    la superficie y las cantidades de el primer nivel a saturar
    agua y aire inicialmente
    presentes en su interior

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN Y
    TASA DE INFILTRACIÓN
    La capacidad de
    infiltración disminuye
    Es aplicado al estudio
    hasta alcanzar un
    de la infiltración para Generalmente la curva de
    valor casi constante a
    diferenciar el potencial infiltración de se expresa en:
    medida que la
    que el suelo tiene de 𝐹 = 𝐹𝐶 + 𝐹𝑂 − 𝐹𝐶 . 𝑒 −𝑡𝑘
    precipitación se
    absorber agua a través
    prolonga y es entonces
    de su superficie
    cuando empieza el
    escurrimiento

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    ALMACENAMIENTO DE AGUA EN EL
    SUELO
    1. REDISTRIBUCIÓN INTERNA
    • Después que termina la precipitación y no hay agua en la superficie del suelo,
    llegamos al final del proceso de infiltración, esto no implica que el movimiento
    de agua en el interior del suelo también deje de existir.
    • La capa superior del suelo que fue casi o totalmente saturada durante la
    infiltración no retiene toda esa agua, surgiendo un movimiento descendente en
    respuesta a los gradientes gravitacional y de presión.
    • Ese movimiento de agua en el interior del suelo después de terminada la
    infiltración es denominado drenaje o redistribución interna.
    • Dependiendo de las condiciones existentes la velocidad con que la redistribución
    ocurre puede ser apreciada en minutos, días o tornarse simplemente
    despreciable.
    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO
    2. HUMEDAD DEL SUELO

    La humedad del suelo puede ser expresada en base a la masa o volumen de


    agua.

    • humedad gravimétrica: • La humedad volumétrica:


    es definida como la es definida como la relación
    relación entre la masa de entre el volumen de agua y
    agua y la masa de suelo. el volumen total.

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    Las humedades Otra relación importante desde el punto de
    gravimétrica y vista práctico es la que ocurre entre la humedad
    volumétrica pueden volumétrica, la saturación y la porosidad. La
    relacionarse con la saturación es definida por la relación entre el
    ecuación: volumen de agua y el volumen de vacíos,
    mientras que la porosidad es definida por la
    relación entre el volumen de vacíos y el
    volumen total

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    PARÁMETROS PARA
    ALGUNOS TIPOS DE SUELOS
    fc: Capacidad de infiltración para un tiempo t muy grande
    (mm/hr).

    fo: Capacidad de infiltración inicial, t=0. (mm/hr).

    K: Constante para un suelo y superficie particulares.(min-1)

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    PROCESO DE INFILTRACION
    El proceso de infiltración puede continuar sólo si hay espacio disponible para
    el agua adicional en la superficie del suelo. El volumen disponible para el
    agua adicional depende de la porosidad del suelo y de la tasa a la cual el
    agua antes infiltrada puede alejarse de la superficie a través del suelo. La
    tasa máxima a la que el agua puede entrar en un suelo se conoce como
    capacidad de infiltración.
    Si la intensidad de precipitación en la superficie del suelo ocurre a una tasa
    que excede la capacidad de infiltración, el agua comienza a estancarse y se
    produce la escorrentía sobre la superficie de la tierra, una vez que la cuenca
    de almacenamiento está llena. Esta escorrentía se conoce como flujo terrestre
    hortoniano.

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    • La estimación de la Capacidad de Infiltración se puede realizar mediante la expresión de
    Horton quien estableció que, para cualquier suelo bajo lluvia constante, la Velocidad de
    Infiltración decrece en el tiempo de acuerdo a la siguiente ley:

    • F: Capacidad de infiltración en un tiempo t (mm/hr).


    • fc: Capacidad de infiltración para un tiempo t muy grande
    (mm/hr).
    • fo: Capacidad de infiltración inicial, t=0. (mm/hr).
    • t: Tiempo transcurrido desde el inicio de la lluvia (min).
    • K: Constante para un suelo y superficie particulares.(min-1)

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    Los resultados de medidas de volumen acumulado de agua vs tiempo, hechas
    con un Infiltrómetro para determinar la capacidad de infiltración de un
    terreno, se muestran en la tabla siguiente:

    Volumen acumulado Ejemplo .


    Tiempo desde el inicio
    de agua adicionada
    de la Prueba (min) El diámetro del Infiltrómetro
    (cm3)
    es de 35 cm. Determinar la
    0 0 capacidad de infiltración
    2 300 para los diferentes
    5 650 intervalos de tiempo y
    estimar los parámetros fo y
    10 1190 fc de la ecuación de Horton.
    20 1950
    30 2500
    60 3350
    90 3900
    150 4600
    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO
    • A partir de los volúmenes acumulados se procede a calcular la
    capacidad de infiltración para los diferentes intervalos de tiempo
    empleando la expresión:

    Donde A es el área del Infiltrómetro:

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    De esta forma se obtienen los valores de capacidad de infiltración siguientes:

    Tiempo desde el Volumen acumulado de agua


    f
    inicio de la Prueba adicionada
    (min) (cm3) (cm/min)
    2 300 0,156
    5 650 0,121
    10 1190 0,112
    20 1950 0,079
    30 2500 0,057
    60 3350 0,029
    90 3900 0,019
    150 4600 0,012

    De aquí se puede establecer que los parámetros fo y fc de la ecuación de Horton son:

    fo = 0,156 cm/min
    fc = 0,012 cm/min

    ING. EDGAR GUSTAVO SPARROW ALAMO


    Al graficar los valores de la tabla anterior en función del tiempo,
    obtenemos la curva de Pérdidas por Infiltración siguiente:

    Tiempo desde
    Volumen acumulado
    el inicio de la f
    de agua adicionada
    Prueba

    (min) (cm3) (cm/min)

    2 300 0,156
    5 650 0,121
    10 1190 0,112
    20 1950 0,079
    30 2500 0,057
    60 3350 0,029
    90 3900 0,019
    150 4600 0,012

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