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Hidrologia Informe.
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INTRODUCCIÓN.
La infiltración:
CAPACIDAD DE INFILTRACION:
Universidad nacional del altiplano – Puno.
En hidrología, se denomina capacidad de infiltración a la velocidad máxima con que el
agua penetra en el suelo. La capacidad de infiltración depende de muchos factores; un
suelo desagregado y permeable tendrá una capacidad de infiltración mayor que un suelo
arcilloso y compacto. Si una gran parte de los poros del suelo ya se encuentran
saturados, la capacidad de infiltración será menor que si la humedad del suelo es
relativamente baja. Si los poros del suelo en las camadas superiores del mismo ya se
encuentran saturados, la infiltración se hará en función de la permeabilidad de los
estratos inferiores.
TASA DE INFILTRACIÓN
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La tasa de infiltración es la velocidad con la que el agua penetra en el suelo a través de
su superficie. Normalmente la expresamos en mm/h y su valor máximo coincide con la
conductividad hidráulica del suelo saturado. Ten en cuenta que las tasas de infiltración
obtenidas con el método del doble cilindro o doble cilindro en condiciones de no
saturación no son muy fiables y tampoco son indicativas del comportamiento del suelo
en condiciones de campo, no es habitual, ni aún siquiera cuando se riega a manta, que
sobre la superficie del terreno haya una lámina de agua de varios cm de altura y sólo es
así en condiciones excepcionales como las inundaciones o las grandes avenidas de
agua. (MINAGRI, 2014)
Prueba de infiltración:
La medición del caudal o gasto de agua que pasa por la sección transversal de un
conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua, se conoce como aforo o medición de
caudales. Este caudal depende directamente del área de la sección transversal a la
corriente y de la velocidad media del agua. El método del flotador se utiliza cuando no
se tiene equipos de medición y para este fin se tiene que conocer el área de la sección
y la velocidad del agua, para medir la velocidad se utiliza un flotador con él se mide la
velocidad del agua de la superficie, pudiendo utilizarse como flotador cualquier cuerpo
pequeño que flote: como una pelota de ping pong, una botella, pelotas de tenis o
también un fluido que se pueda distinguir en el agua como un tinte. En el caso del aforo
que se efectuó en el canal de II etapa se aplicó el método de flotador para determinar
el caudal de dicho canal y en este informe se aplicaron todos los procedimientos para
calcular los resultados de los datos obtenidos en el aforo. (CHOW, 1994.)
Este método es el más sencillo, pero sólo permite estimar en forma aproximada el
caudal.
Tabla 1. Determinación de Factor de Corrección Fc para cálculo de caudales por el método del Flotador.
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El valor promedio obtenido del caudal de agua estudiada permitirá no sólo conocer el
volumen de agua del que se dispone por unidad de tiempo, información importante a la
hora de tomar decisiones sobre posibles proyectos de riego.
OBJETIVOS
Objetivo general.
Objeticos específicos.
La práctica de los aforos nos permite conocer el caudal que circula por el mencionado
canal.
REVISION LITERARIA.
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Referencias
METODOLOGIA.
Área de prácticas.
Ubicación política.
Ubicación geográfica.
Altitud:
Latitud:
Longitud:
RESULTADOS Y DESARROLLO DE LA PRACTICA.
Practica de infiltración.
El aparato que se usa para este método es muy sencillo, es el infiltrómetro. El más
común consiste en un cilindro de 15 cm de largo y fijo, aproximadamente de 20 cm; se
pone en él una determinada cantidad de agua y se observa el tiempo que tarda en
infiltrarse. A este aparato se le atribuyen algunos defectos: el agua se infiltra por el
círculo que constituye el fondo, pero como alrededor de él no se está infiltrando agua,
las zonas del suelo a los lados del aparato participan también en la infiltración, por lo
tanto, da medidas superiores a la realidad. El error apuntado se corrige colocando otro
tubo de mayor diámetro (40 cm) alrededor del primero, constituye una especie de corona
protectora. En éste también se pone agua aproximadamente al mismo nivel, aunque no
se necesita tanta precisión como en el del interior; con ello se evita que el agua que
interesa medir se pueda expandir. (MINAGRI, 2014)
El registro de las mediciones, se realiza en base a una tabla con distintas alturas de
agua en el cilindro, a intervalos periódicos, de modo de registrar intervalos a los 1, 3, 5,
10, 20, 40 y 60 minutos.
Velocidad Infiltrada
Tiempo (min) Lectura Lamina Infiltrada (cm)
Hora (cm/hr)
(cm)
Parcial Acumulado Parcial Acumulada Instantánea Promedio
1 2 3 4 5 6 7 8
02:29 20 20 0 0 0 0 0
02:30 18.8 39 5.95 5.95 5.95 18.99 9.20
02:31 18.5 57 8.20 2.25 8.20 7.30 8.59
02:32 18.2 76 9.79 1.59 9.79 5.24 7.78
02:33 18.1 94 10.96 1.17 10.96 3.88 7.03
02:34 18 112 11.80 0.84 11.80 2.80 6.34
02:35 17.9 130 13.05 1.25 13.05 4.19 6.05
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02:36 17.8 147 14.35 1.30 14.35 4.38 5.85
02:39 17.5 165 15.50 1.15 15.50 3.94 5.64
02:42 17.2 182 16.80 1.30 16.80 4.53 5.54
02:45 17 199 17.90 1.10 17.90 3.88 5.40
02:50 16.9 216 18.95 1.05 18.95 3.73 5.27
02:55 16.6 232.5 20.02 1.07 20.02 3.87 5.17
03:00 16.3 248.8 20.95 0.93 20.95 3.42 5.05
03:10 15.5 264.3 21.90 0.95 21.90 3.68 4.97
03:20 15 279.3 22.80 0.90 22.80 3.60 4.90
03:30 14.6 293.9 24.20 1.40 24.20 5.75 4.94
03:50 14 307.9 25.50 1.30 25.50 5.57 4.97
04:10 13.5 321.4 26.80 1.30 26.80 5.78 5.00
04:50 12.6 334 28.10 1.30 28.10 6.19 5.05
05:50 11.7 345.7 29.40 1.30 29.40 6.67 5.10
PRACTICA DE AFOROS.
Método flotador.
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El método del flotador se utiliza en los canales y acequias y da solo una medida
aproximada de los caudales. Su uso es limitado debido a que los valores que se
obtienen son los estimados de caudal siendo necesario el uso de otros métodos cuando
se requiere una mayor precisión. En este método, de igual manera, se utilizan los
valores promedio de las variables determinadas. (CHOW, 1994.)
LONGITUD
N° PRUEBA TIEMPO(s) VELOCIDAD (m/s) (m) CAUDAL (m3/s)
1 6.32 3
2 6.04 3
3 6.12 3
4 5.92 3
5 5.97 3
6 6.34 3
7 6.28 3
8 5.96 3
9 5.9 3
10 6.03 3
11 5.91 3
12 5.97 3
13 6.25 3
14 6.4 3
15 5.9 0.49 m/s 3 0.00016 m3/s
MATERIALES Y EQUIPOS
En general los materiales usados en la determinación de la infiltración con este método son:
cilindro infiltrómetro, martillo, regla graduada en cm y mm, cronómetro, pala, balde, trozo de
plástico y hoja de registro. Cilindros de diámetros 25 cm y 40 cm Masa o martillo. Wincha
metálica. Nivel de albañil. Cronómetro. Balde. Agua. Libreta de campo. regla graduada en
cm
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CILINDROS INFILTROMETROS:
El aparato que se usa es muy sencillo, es el infiltrómetro. El más común consiste en un
cilindro de 15 cm de largo y fijo, aproximadamente de 20 cm; se pone en él una determinada
cantidad de agua y se observa el tiempo que tarda en infiltrarse. A este aparato se le
atribuyen algunos defectos: el agua se infiltra por el círculo que constituye el fondo, pero
como alrededor de él no se está infiltrando agua, las zonas del suelo a los lados del aparato
participan también en la infiltración, por lo tanto, da medidas superiores a la realidad.
El error apuntado se corrige colocando otro tubo de mayor diámetro (40 cm) alrededor del
primero, constituye una especie de corona protectora. En éste también se pone agua
aproximadamente al mismo nivel, aunque no se necesita tanta precisión como en el del
interior; con ello se evita que el agua que interesa medir se pueda expandir La medición es
menor que la que se hubiera obtenido antes y más concordante con la capacidad real del
suelo. El infiltrometro de cilindro es la manera más popular para establecer las características
de infiltración de un suelo. Estos cilindros tienen las ventajas que son muy portátiles y
requieren poca agua para su funcionamiento. Tienen una desventaja de que el área de
infiltración es pequeña y a veces no es representativo del terreno en general. Esto puede
requerir muchas pruebas en un terreno para llegar a un valor confiable para infiltración
representativa. Otras desventajas son que a veces es difícil de instalación de éstos en
terrenos pedregosos, y que la instalación tiene que ser sumamente cuidadosa para asegurar
que no se disturba el suelo dentro del cilindro. Causando cambios en características de
infiltración o infiltraciones a través de las paredes del cilindro.
4.2.11.
PROCEDIMIENTO
En primer lugar, lo que se hizo fue la ubicación del lugar en donde se llevarían a cabo las
pruebas de infiltración ya que este debería contar con algunas características especiales
como la poca humedad presente en este suelo para que de esta manera no dificulte el
movimiento del agua en el suelo y así no afecte la muestra.
. Seguidamente se procedió a limpiar el sitio y luego a nivelar el terreno en donde se
realizara la muestra de manera que el agua cuando baje lo haga uniformemente. Ver la foto
Después de esto viene la colocada de los anillos de infiltración para tomar la muestra, como
en nuestro caso eran tres anillos colocamos cada anillo a una distancia de 80cm para que los
cambios ocurridos en alguno de los anillos no afectaran a los otros.
Después de colocados los anillos hay que nivelarlos, esto se hace de una manera muy
cuidadosa para que al moverlos no altere el suelo en donde se va a realizar el muestreo de
infiltración y de esta manera no nos altere los resultados. Ver la foto.
Una vez nivelados los anillos el paso a seguir es colocar de la regla ya que esta nos va a
servir para tomar el tiempo cada vez que este baje medio centímetro de la regla. Esta regla
se coloca por dentro del primer anillo y la regla debe ser de un color oscuro de manera que
se note bien la numeración. Luego dentro de los anillos de infiltración hay que vaciar agua
hasta que en el primero este casi lleno aproximadamente unos 8cm para alcanzar a tomar
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varios datos y el segundo debe quedar más o menos a la mitad de lo que se llenó el primer
anillo. Después de haberle vaciado agua a los anillos inmediatamente hay que empezar a
tomar el tiempo con el cronometro y de ahí en adelante seguir registrándolo cada vez que el
agua haya bajado 0.5cm según lo marcado en la regla hasta completar la cantidad de datos
necesaria para la muestra. En caso en que la altura del agua después de haber infiltrado se
encuentre muy baja, añadir el líquido hasta una nueva altura y midiendo dicha altura volver a
realizar la medición después de un tiempo. Tomar los datos de las alturas mientras el agua
infiltra en el suelo para posteriormente realizar los cálculos de la infiltración según los
modelos estudiados.
RESULTADOS
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6. CONCLUSIONES
Al realizar esta práctica de campo para determinar la capacidad de campo y la velocidad de
infiltración de agua en el suelo hemos visto que la misma es fundamental para calcular el
tiempo de riego, diseño de los sistemas de riego y los caudales que pueden manejarse en las
parcelas. Podemos decir también que conforme la humedad penetra en el suelo y satura las
capas superiores, su velocidad disminuye debido a la mayor resistencia del suelo y a la
reducción en el diámetro de los poros hasta llegar a un valor constante denominado
infiltración básica, que se usa para calcular el tiempo de aplicación al suelo en el caso del
riego por gravedad y cuando se trata de riego a presión, se utiliza para compararla con el
grado de aplicación (precipitación horaria), el cual debe ser menor que la infiltración básica.
Los resultados obtenidos en esta prueba están en los parámetros confiables lo cual significa
que la prueba se hizo de manera correcta La determinación de la velocidad de infiltración así
como la lámina y la capacidad de infiltración nos permite reconocer el suelo como apto o no
para un proyecto a efectuar. Se aprendió a realizar la aplicación del método del cilindro
infiltrometro aplicando directamente en el campo lo cual nos da una idea para nuestros
parámetros de diseño en sistema de riego en un futuro proyecto de riego
6.1.
RECOMENDACIONES
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Esta práctica necesita de concentración para llevar el tiempo exacto y realizar las medidas y
el enrase a tiempo. Se recomienda obtener más cilindros infiltrometros para tener mayor
precisión en los trabajos de investigación, ya que en la práctica solo se realizó con un solo
cilindro. La limitación más seria para el uso de cilindros infiltrómetros es que su
emplazamiento en el suelo provoca un cierto grado de alteración de sus condiciones
naturales (destrucción de la estructura o compactación produciendo cierta variación en la
cantidad de agua que penetra en el suelo. Además, la interface entre el suelo y el lado del
cilindro metálico puede causar una entrada anormal de agua, resultando un mayor volumen
de agua que se infiltra en un tiempo dado. Otra de las limitaciones que presenta el uso de
cilindros es el problema del aire atrapado al interior de la columna de suelo. La incapacidad
del aire para escapar desde el suelo bajo condiciones de flujo saturado, generalmente crea
un cojín interno de aire que resulta en un impedimento para el movimiento vertical del agua,
resultando velocidades de infiltración menores.
Observaciones:
Tener en cuenta que la ecuación de Kostiakov es empírica y por lo tanto se deben respetar
las unidades de cada variable L y T ya que al variar estas se obtendrán distintos b y m, no
siendo homogéneos al compararlos con valores de otros ensayos. Hacer varias repeticiones
en lugares estratégicos del ensayo (ya que el método de anillos dobles es netamente
puntual) y luego promediar los valores (para cada T promediar los distintos valores de L)