Informe n.infiltracion

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FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA - UNPRG - I. INTRODUCCION: La infiltración es el proceso por el cual el agua penetra por la superficie del suelo y llega hasta capas inferiores. Muchos factores del suelo afectan la infiltración, así como también gobiernan el movimiento del agua dentro del mismo y su distribución durante y después de la infiltración. En esta práctica se quiere dar a conocer que si se aplica agua a determinada superficie de suelo, a una velocidad que se incrementa en forma uniforme, tarde o temprano se llega a un punto en que la velocidad de aporte comienza a exceder la capacidad del suelo para absorber agua y, el exceso se acumula sobre la superficie, este exceso escurre si las condiciones de pendiente lo permiten. Entonces la capacidad de infiltración conocida también como “infiltrabilidad del suelo” es simplemente el flujo que el perfil del suelo puede absorber a través de su superficie, cuando es mantenido en contacto con el agua a presión -1 -

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I. INTRODUCCION:

La infiltración es el proceso por el cual el agua penetra por la

superficie del suelo y llega hasta capas inferiores. Muchos factores

del suelo afectan la infiltración, así como también gobiernan el

movimiento del agua dentro del mismo y su distribución durante y

después de la infiltración.

En esta práctica se quiere dar a conocer que si se aplica agua a

determinada superficie de suelo, a una velocidad que se incrementa

en forma uniforme, tarde o temprano se llega a un punto en que la

velocidad de aporte comienza a exceder la capacidad del suelo

para absorber agua y, el exceso se acumula sobre la superficie,

este exceso escurre si las condiciones de pendiente lo permiten.

Entonces la capacidad de infiltración conocida también como

“infiltrabilidad del suelo” es simplemente el flujo que el perfil del

suelo puede absorber a través de su superficie, cuando es

mantenido en contacto con el agua a presión atmosférica. Mientras

la velocidad de aporte de agua a la superficie del suelo sea menor

que la infiltrabilidad, el agua se infiltra tan rápidamente como es

aportada, esto nos dice que la velocidad de aporte determina la

velocidad de infiltración (o sea, el proceso es controlado por el

flujo). Sin embargo existe también la posibilidad que la velocidad de

aporte exceda la infiltrabilidad del suelo y en ese mismo momento

ésta última es la que determina la velocidad real de infiltración; de

ese modo el proceso es controlado por las características del perfil.

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II. OBJETIVOS:

Determinar las curvas de infiltración y de la velocidad de infiltración; ver la diferencia de las mismas ya que es proporcional.

Ver o apreciar durante la práctica las variaciones del proceso de infiltración que ocurren según el tipo de suelo; además de la variación de la velocidad de infiltración, ya que se ve afectado por efectos meteorológicos.

III. MARCO TEÓRICO:

INFILTRACION.

Se le define como la entrada vertical del agua al suelo. La cantidad de agua que se infiltra en un suelo en una unidad de tiempo, bajo condiciones de campo, disminuye conforme aumenta la cantidad de agua que ha entrado en el; la cual es máxima al comenzar la aplicación del agua en el suelo.La disminución de la infiltración a medida que transcurre el tiempo, después del humedecimiento del suelo es de gran importancia para los estudios de aprovechamiento de agua de lluvia y de riego.

LAMINA ACUMULADA.

Cantidad de agua expresada en centímetros, que se percola en el suelo durante un tiempo determinado, contando desde el momento de su aplicación. Si graficamos en escala aritmética los diferentes valores de lamina infiltrada en los diferentes espacios de tiempo, obtendremos una curva ascendente; una recta en caso que grafiquemos utilizando escala logarítmica.

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Iacum: lámina acumuladaA: lámina infiltrada en el primer minutoT: tiempo transcurrido en el primer minutoB: pendiente de la recta en el papel logarítmico (positivo)

VELOCIDAD DE INFILTRACION.

Es la relación entre la lámina que se infiltra y el tiempo que tarda en hacerlo. Se expresa en cm/hr o en cm/min. La velocidad de infiltración depende de muchos factores, entre ellos: La lamina de riego o de lluvia La temperatura del agua o del suelo La estructura La compactación La textura El contenido de humedad del suelo La estratificación La agregación La actividad microbiana La configuración de la superficie de la parcela.

VELOCIDAD DE INFILTRACION INSTANTANEA.

Es aquella velocidad de infiltración que se produce en un instante dado, se expresa generalmente en cm/h. su expresión matemática se obtiene al dividir la lamina parcial entre su respectivo tiempo parcial.

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I: Velocidad de infiltración instantánea en cm/h, en un tiempo transcurrido Ta: velocidad de infiltración instantánea en cm/h, en el primer minuto.b: pendiente de la recta en papel logarítmico (negativo).

IV. METODOS Y MATERIALES:

MEDIDA DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACION.

La velocidad de infiltración se puede medir en laboratorio, utilizando muestras disturbadas y sin disturbar, en el campo utilizando varios métodos, siendo los de mayor importancia y de uso mas frecuente el del infiltrómetro de doble cilindro y el de entradas y salidas en surcos.

1. METODOS DEL CILINDRO INFILTROMETRO

Utilizado para diseño y evaluación de métodos de riego por inundación, esta prueba consiste en instalar en el campo y en forma vertical a la superficie del suelo, dos cilindros concéntricos.

2. EQUIPOS Y MATERIALES 01 juego de cilindros concéntricos de 30 y 45 cm de diámetro y 50 cm de

altura. 02 baldes. 01 comba. 01 cuartón de madera. 01 regla graduada. 01 gancho metálico, medidor del nivel del agua. 01 cronometro. 01 nivel de carpintero. 01 lamina de plástico. Hojas de registro. Lápices tizas.

3. INSTALACION

las pruebas deben hacerse en lugares representativos del terreno cuyas características de infiltración se deben conocer, examinar cuidadosamente la superficie, evitando escoger áreas que estén alteradas, que tengan perforaciones hechas por animales, o que tengan piedras que puedan dañar los cilindros, etc.; evitar las áreas afectadas por el tránsito de animales y

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maquinarias. La densidad de muestreo normalmente es de uno por ¼ de hectárea.

Se debe levantar información referente a textura, estructura (densidad aparente) y contenido de humedad del suelo; debe consignarse si el suelo a sido cultivado o cosechado recientemente y el tipo de cultivos. Además se debe indicar si en la superficies ay manchas o costras salinas.

Instalar los cilindros presionándolos firmemente en el suelo, colocar un cuartón de madera sobre el cilindro, golpear suavemente el cuartón con la comba asta que el cilindro empiece a penetrar en el suelo, utilizar un nivel de carpintero para chequear la horizontalidad de los cilindros. El cilindro interno se introduce aproximadamente 15 cm y el extremo 10 cm.

4. OPERACIÓN Y REGISTRO DE DATOS

Llenar el cilindro exterior con agua hasta una altura de 5 cm, mantener a la misma altura durante todo el tiempo de observación.

Colocar la lamina de plástico dentro del cilindro inferior. Llenar el cilindro interior con agua hasta la profundidad de 12 cm y el extremo

10 cm. Retirar la lamina de plástico. Hacer las medidas de la altura del nivel de agua con la regla graduada. Registrar las medidas y el tiempo.

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HORA LECTURA

TIEMPO LAMINA INFILTRADA VELOCIDAD DE INFILTRACION

PARCIAL ACUMULADO PARCIAL ACUMULADA INSTANTANEA PROMEDIO

08:29 8.4 0 0 0 0 0 0

08:31 9.8 2 2 1.4 1.4 42 42

08:33 10.1 2 4 0.3 1.7 9 25.5

08:35 10.4 2 6 0.3 2 9 20

08:37 10.5 2 8 0.1 2.1 3 15.75

08:39 10.6 2 10 0.1 2.2 3 13.2

08:44 10.8 5 15 0.2 2.4 2.4 9.6

08:49 11.1 5 20 0.3 2.7 3.6 8.1

08:54 11.3 5 25 0.2 2.9 2.4 6.96

09:04 11.4 5 30 0.1 3 1.2 6

09:16 11.7/9.9 10 40 0.3 3.3 1.8 4.95

09:26 10.1 10 50 0.2 3.5 1.2 4.2

09:36 10.2 10 60 0.1 3.6 0.6 3.6

09:56 10.7 20 80 0.5 4.1 1.5 3.075

10:16 11.2 20 100 0.5 4.6 1.5 2.76

10:36 11.3/9.5 20 120 0.1 4.7 0.3 2.35

10:58 10.3 30 150 0.8 5.5 1.6 2.2

11:28 10.5 30 180 0.2 5.7 0.4 1.9

12:28 11.3 60 240 0.8 6.5 0.8 1.625

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AJUSTE DE LOS DATOS POR EL METODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS

a) Infiltración Acumulada

NºTIEMPO

(min)LAMINA

ACUMULADA Log T (X) LogLacum(y) X2 Y2 XY

1 2 1.4 0.30 0.15 0.09 0.02 0.042 4 1.7 0.60 0.23 0.36 0.05 0.143 6 2 0.78 0.30 0.61 0.09 0.234 8 2.1 0.90 0.32 0.82 0.10 0.295 10 2.2 1.00 0.34 1.00 0.12 0.346 15 2.4 1.18 0.38 1.38 0.14 0.457 20 2.7 1.30 0.43 1.69 0.19 0.568 25 2.9 1.40 0.46 1.95 0.21 0.659 30 3 1.48 0.48 2.18 0.23 0.70

10 40 3.3 1.60 0.52 2.57 0.27 0.8311 50 3.5 1.70 0.54 2.89 0.30 0.9212 60 3.6 1.78 0.56 3.16 0.31 0.9912 80 4.1 1.90 0.61 3.62 0.38 1.1714 100 4.6 2.00 0.66 4.00 0.44 1.3315 120 4.7 2.08 0.67 4.32 0.45 1.4016 150 5.5 2.18 0.74 4.74 0.55 1.6117 180 5.7 2.26 0.76 5.09 0.57 1.7018 240 6.5 2.38 0.81 5.67 0.66 1.93

SUMATORIAS 26.81 8.97 46.13 5.08 15.29

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INFILTRACION ACUMULADA

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300

TIEMPO ACUMULADO

LA

MIN

A A

CU

MU

LA

DA

INFILTRACION ACUMULADA

1.00

10.00

2 4 6 8 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100 120 150 180 240

TIEMPO ACUMULADO

LA

MIN

A A

CU

MU

LA

DA

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b) Velocidad de Infiltración

NºTIEMPO

(min)VELOCIDAD

INSTANTANEA Log T (X) LogI (Y) X2 Y2 XY1 2 42 0.30 1.62 0.09 2.63 0.152 4 9 0.60 0.95 0.36 0.91 0.353 6 9 0.78 0.95 0.61 0.91 0.584 8 3 0.90 0.48 0.82 0.23 0.395 10 3 1.00 0.48 1.00 0.23 0.486 15 2.4 1.18 0.38 1.38 0.14 0.537 20 3.6 1.30 0.56 1.69 0.31 0.948 25 2.4 1.40 0.38 1.95 0.14 0.749 30 1.2 1.48 0.08 2.18 0.01 0.17

10 40 1.8 1.60 0.26 2.57 0.07 0.6611 50 1.2 1.70 0.08 2.89 0.01 0.2312 60 0.6 1.78 -0.22 3.16 0.05 -0.7012 80 1.5 1.90 0.18 3.62 0.03 0.6414 100 1.5 2.00 0.18 4.00 0.03 0.7015 120 0.3 2.08 -0.52 4.32 0.27 -2.2616 150 1.6 2.18 0.20 4.74 0.04 0.9717 180 0.4 2.26 -0.40 5.09 0.16 -2.0218 240 0.8 2.38 -0.10 5.67 0.01 -0.55

SUMATORIAS 26.81 5.53 46.13 6.18 1.98

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VE L OC IDAD DE INF IL T R AC ION INS T ANT ANE A

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150 200 250 300

T IE MP O AC UMUL ADO

VE

L. I

NS

T. I

NF

ILT

. VE

L. M

ED

IA IN

FIL

TR

AD

A

VELOCIDAD DE INFILTRACION

0.10

1.00

10.00

100.00

2 4 6 8 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100 120 150 180 240

TIEMPO ACUMULADO

VE

LO

C.

INF

ILT

. IN

ST

.

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V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

A la realización de la práctica el suelo debe estar seco, en ese dia no se

debe presentar precipitaciones.

Los cilindros deben estar bien nivelados, los equipos en buen estado para

que la toma de las lecturas sean lo más exactos.

Anotar los datos lo más claro, y que la toma de las lecturas sean a los

minutos señalados.

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