calculo de infiltracion

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INDICE GENERAL INTRODUCCIÓN................................................2 OBJETIVOS:..................................................3 MARCO TEORICO:..............................................3 1.- LA INFILTRACIÓN....................................... 3 2.- CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN.............................3 3.- MEDIDA DE LA INFILTRACIÓN.............................4 3.1.- Infiltrómetro de cilindros concéntricos...........4 4.- FORMAS DE EXPRESAR LA INFILTRACIÓN DEL SUELO..........4 4.1.- Infiltración Acumulada.-............................4 4.2 Infiltración Instantánea.-.........................5 4.3.- Infiltración básica (Ib).-..........................5 4.4.- Infiltración Media.-................................6 5.- MATERIALES............................................ 6 6.- PROCEDIMIENTO......................................... 9 6.1.- INSTALACIÓN DE LOS CILINDROS......................9 6.2.- LLENADO DE LOS CILINDROS..........................9 7.- RESULTADOS............................................ 9 Cálculo de la función de la lámina infiltrada acumulada (Icum):.................................................. 13 Calculo de la función de la velocidad de infiltración instantánea.............................................. 16 CONCLUSIONES...............................................19 RECOMENDACIONES............................................19 BIBLIOGRAFIA...............................................19 1

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INDICE GENERALINTRODUCCIN2OBJETIVOS:3MARCO TEORICO:31.- LA INFILTRACIN32.- CAPACIDAD DE INFILTRACIN33.- MEDIDA DE LA INFILTRACIN43.1.- Infiltrmetro de cilindros concntricos44.- FORMAS DE EXPRESAR LA INFILTRACIN DEL SUELO44.1.- Infiltracin Acumulada.-44.2 Infiltracin Instantnea.-54.3.- Infiltracin bsica (Ib).-54.4.- Infiltracin Media.-65.- MATERIALES66.- PROCEDIMIENTO96.1.- INSTALACIN DE LOS CILINDROS.96.2.- LLENADO DE LOS CILINDROS97.- RESULTADOS.9Clculo de la funcin de la lmina infiltrada acumulada (Icum):13Calculo de la funcin de la velocidad de infiltracin instantnea.16CONCLUSIONES.19RECOMENDACIONES.19BIBLIOGRAFIA.19

INTRODUCCIN

Desde hace mucho tiempo el hombre vino preguntndose el porqu de las cosas, y es por ello que vino desarrollando tcnicas de sobrevivencia y de esa forma fue descifrando los secretos de esta vida y sobre en el campo de la produccin de cultivos.En el diseo de riegos fue muy importante saber y conocer la infiltracin que posee un rol muy fundamental en losprocesosde escorrenta como respuesta a una precipitacin dada en una cuenca. La infiltracin en la actualidad depende de muchos factores, por lo que su estimacin confiable es bastante difcil y es imposible obtener una relacin nica entre todos los parmetros que la condicionan. En elprocesode infiltracin delaguaen elsueloha sido intensamente estudiado debido a su importancia en el manejo del agua en laagricultura, calculndose por diferentes mtodos, y as fue yendo apareciendo mtodos para su respectivo calculo por ello en este informe se presentara a un mtodo utilizando los cilindros infiltrometros y adems, el proceso de infiltracin es de gran importancia prctica dado que su velocidad determina generalmente la cantidad de agua de escurrimiento, pudiendo detectarse as el peligro de erosin durante inundaciones a lluvias muy intensas.

OBJETIVOS:

Determinar la velocidad de infiltracin del agua con los cilindros infiltrometros. Familiarizarnos con elmtododel cilindro infiltrometro aplicando directamente en el campo del cual obtendremos resultados. Aprender el mtodo para aplicar en forma eficiente en cualquier campo.MARCO TEORICO:

1.- LA INFILTRACINLa infiltracin es elmovimientodel agua de la superficie hacia el interior del suelo. La infiltracin es un proceso de gran importancia econmica, es vista por el ingeniero como un proceso de prdida y por el agricultor como una ganancia. Del agua infiltrada se proveen casi todas lasplantasterrestres y muchosanimales; alimenta al agua subterrnea y a la vez a la mayora de las corrientes en el perodo de estiaje; reduce las inundaciones y la erosin del suelo.2.- CAPACIDAD DE INFILTRACINEs la cantidad mxima de agua que un suelo puede absorber por unidad de superficie horizontal y por unidad detiempo. Se mide por la altura de agua que se infiltra, expresada en mm/hora.La capacidad de infiltracin disminuye hasta alcanzar unvalorcasi constante a medida que la precipitacin se prolonga, y es entonces cuando empieza el escurrimiento. A la lluvia que es superior a la capacidad de infiltracin se le denomina lluvia neta (es la que escurre). A la lluvia que cae en el tiempo en que hay lluvia neta se le llama lluvia eficaz, por lo tanto, la lluvia neta equivale a la lluvia eficaz.Factores que intervienen en la capacidad de infiltracin:1)Tipo de suelo.Entre mayor sea la porosidad, el tamao de las partculas yel estadode fisuramiento del suelo, mayor ser la capacidad de infiltracin.2) Grado de humedad del suelo. La infiltracin vara en proporcin inversa a la humedad del suelo, es decir, un suelo hmedo presenta menor capacidad de infiltracin que un suelo seco.

3.- MEDIDA DE LA INFILTRACINExiste varios mtodos de los cuales, el mtodo con que desarrollamos la practica fue con los cilindros infiltrometros que a continuacin mencionaremos su procedimiento.3.1.- Infiltrmetro de cilindros concntricosEsteprocedimientoes mucho menos exacto, al inicio la infiltracin horizontal es igual a la vertical, sin embargo, para un perodo determinado, la infiltracin vertical domina sobre la horizontal; pero, por no requerir aparato alguno, se puede improvisar en cualquier caso.Tambin se puede determinar la capacidad de infiltracin considerando una cuenca que est perfectamente controlada, de la que se tengandatosmuy precisos de precipitacin, evaporacin y escurrimiento. As, conociendo estos trminos, se puede determinar la infiltracin. Este mtodo es el ideal, aunque es el ms difcil de operar, por ello slo es aplicable en cuencas de ensayo, para confrontar con datos medidos por otros procedimientos.

4.- FORMAS DE EXPRESAR LA INFILTRACIN DEL SUELO

4.1.- Infiltracin Acumulada.- Es la lmina acumulada a travs del tiempo, aumenta con el tiempo; segn Kostiakof el modelo de infiltracin acumulada en un punto es la siguiente:Donde:

Ia: Infiltracin acumulada o lmina neta, se expresa en cm.C: Coeficiente de infiltracin por unidad de tiempo en cm.T: tiempo acumulado en minuto

4.2 .- Infiltracin Instantnea.- llamada simplemente velocidad de infiltracin, se define como la velocidad de entrada vertical del agua en el perfil del suelo, cuando la superficie del terreno se cubre con una lmina delgada de agua, la formula segn Kostiakov resulta de derivar la infiltracin acumulada.Derivando la infiltracin acumulada: Haciendo:60aC = K4.3.- Infiltracin bsica (Ib).- Es el valor de la infiltracin instantnea cuando esta se hace aproximadamente constante, se expresa en cm/hora y generalmente se considera que se ha llegado a la infiltracin bsica cuando el decremento de la infiltracin instantnea es del 10% en una hora.

4.4.- Infiltracin Media.- Es la relacin entre la infiltracin acumulada y el tiempo acumulado, llegando a demostrar de la siguiente manera:Si partimos de la infiltracin acumulada, diciendo si se infiltra Ia en T min Cuantos cm se infiltra en 60 min.

5.- MATERIALES El equipo de campo se compondr de las siguientes piezas. Juego de ciindros infiltrmetros de acero o fierro galvanizado de 2mm de espesor de 30 y 40 cm de dimetro para los cilindros interior y exterior respectivamente.

Dos nivel de carpintero

Un cronmetro

Una comba.

Dos baldes para agua.

6.- PROCEDIMIENTO6.1.- INSTALACIN DE LOS CILINDROS.Introducir el cilindro exterior en el lugar seleccionado, golpeando con una comba sobre una plancha metlica o madera que se halla colocada sobre el cilindro. El cilindro se debe introducir unos 15 cm aproximadamente, luego se introduce el cilindro interior.La introduccin de los cilindros debe efectuarse verticalmenteLuego se extiende la lmina de plstico sobre la superficie de suelo del cilindro interior6.2.- LLENADO DE LOS CILINDROSUna vez colocado el plstico en el cilindro interior se procede a su llenado con agua colocando una lmina de 15 cm.El agua debe ser colocado primero al cilindro exterior y luego inmediatamente al cilindro interior, siendo preferible que simultneamente sea llenado los dos cilindros. 7.- RESULTADOS.Primeramente se lecturaron los siguientes datos en pulgadas:

Como sabemos que 1pulg = 2.54cm; entonces realizando conversiones tenemos lo siguiente:

Sabiendo que se introdujo agua hasta 8 pulg que equivale a: 20.32Para el primer caso de infiltracin parcial tenemos: 20.32 19.94 = 0.38Ahora con estos datos obtenemos el siguiente cuadro:

En este cuadro verificaremos los resultados de la velocidad de infiltracin; tanto para el instantneo y promedio:INSTANTANEO.

1------------------0.38 X = X = 2260----------------- X

1------------------1.02 X = X = 60.96 60----------------- X

1------------------0.76 X = X = 45.7260----------------- X

1------------------0.51 X = X = 30.4860----------------- X

1------------------0.64 X = X = 38.160----------------- X As sucesivamente hasta completar el ltimo dato del cuadro por medio del mtodo de aspa simple.PROMEDIO.1------------------0.38 X = X = 22.8 60----------------- X

2------------------1.4 X = X = 41.8860----------------- X

3------------------2.16 X = X = 43.16 60----------------- X

4------------------2.67 X = X = 39.9960----------------- X

5------------------3.3 X = X = 39.6160----------------- X

Clculo de la funcin de la lmina infiltrada acumulada (Icum):

Icum = . (1)

B = . (2)Donde: Y = log Icum X = log ToEl parmetro A, de la ecuacin (1), se calcula mediante la relacin:

Ao = . (3)Dnde: A = anti log (Ao).Para conocer el grado de confiabilidad del modelo hallado, se calcula su coeficiente de determinacin (), mediante la siguiente relacin:

= .(4)Ahora procedemos a reemplazar los valores:Para la ecuacin (1) se tiene as:B = B = 0.8395Para la ecuacin (3), se obtiene: Ao = Ao = - 0.14241 Sabiendo que: A = antilog Ao A = antilog -0.14241 A = 0.72Icum = 0.72

Finalmente:

= = 0.9709Este valor de 0.9709 esto equivale a 97% de la variacin de la lmina acumulada y es explicable por el tiempo y el modelo es altamente confiable.

A continuacin presentaremos el grfico que fu graficado en hojas milimetrada, y de esa forma demostrando el METODO GRAFICO:

Calculo de la funcin de la velocidad de infiltracin instantnea.

I = . (1)

B = . (2)Donde: Y = log Icum X = log ToEl parmetro A, de la ecuacin (1), se calcula mediante la relacin:

Ao = . (3)Dnde: A = anti log (Ao).Para conocer el grado de confiabilidad del modelo hallado, se calcula su coeficiente de determinacin (), mediante la siguiente relacin:

= .(4)Ahora procedemos a reemplazar los valores:Para la ecuacin (1) se tiene as:B = B = -0.2746Para la ecuacin (3), se obtiene: Ao = Ao = 1.6722 Sabiendo que: A = antilog Ao A = antilog 1.6722 A = 47.01I = 47.01

Finalmente:

Adems: = = 0.6195Este valor de 0.6195 esto equivale a 61.95% de la variacin de la lmina acumulada y es explicable por el tiempo y el modelo es altamente confiable.

A continuacin presentaremos el grfico que fu graficado en hojas milimetrada, y de esa forma demostrando el METODO GRAFICO:

CONCLUSIONES. Los resultados obtenidos en la prctica realizada, muestra que las ecuaciones de infiltracin son lo ms confiables el cual significa que la prueba se hizo de la manera ms correcta posible. Se determin la velocidad de infiltracin del agua, el cual podemos realizar la clasificacin de suelos agrcolas. Se lleg adems que el grafico es confiable con un pequeo margen de error.RECOMENDACIONES. Se recomienda que se siga haciendo este tipo de prcticas de campo en los posteriores semestres que vengan. Se recomienda a los compaeros a que sean sinceros en la obtencin de datos y que no se altere por motivos personales u otros malos vicios de la voluntad, el cual perjudica a los dems compaeros.

BIBLIOGRAFIA.

Absaln V. Issak Principios Bsicos de Riego 265 pp. Molina .LimaCieza coronel, Lorenzo Resumen de Riego UNA Puno.

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