Presentación de PowerPoint -...
13
Felipe Zataráin y Carlos Fuentes ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA 29/11/2017
Transcript of Presentación de PowerPoint -...
Felipe Zataráin y Carlos Fuentes
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU
CURVA DE GRANULOMETRÍA
29/11/2017
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
Enfoque macroscópico o fenomenológico (escala de Darcy): Ecuación de
Richards.
- Propiedades hidrodinámicas.
C K z
t
dC
d
K
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
1 n
1 1 m
d1
r
s r
mn
d
1
Modelos para representar la curva de retención (Braddock et al., 2001):
Con se obtiene la ecuación de van Genuchten (1980): mn
Métodos de determinación: directos, indirectos, inversos
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
• MÉTODOS INDIRECTOS DE CARACTERIZACIÓN HIDRODINÁMICA
i Discretos de regresión.
ii Regresión funcional.
iii Semi-físicos (físico-empíricos).
MÉTODOS SEMI-FÍSICOS
F D
c
w
2 cos
gR
2o ws
o
gv 1 D
18
Ley de Laplace
Ley de Stokes
S RCurva porosimétrica
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
S(R) F(D)
Aria y Paris (1981) discretizan la curva granulométrica en Nc clases.
vi si vt stV V V V e
si si st st oM V M V
vi vt si stV V M M
R S R F D
Para un dado el agua se encuentra en los poros con
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
RELACIÓN ENTRE R y D (TAMAÑO DE PARTÍCULAS Y TAMAÑO DE POROS)
3
si i i6V ND El volumen de los sólidos:
2
iRÁrea
Longitud i iND i iN D
1.38
13 1 s
1 3s 1 2 o di i
d
DeR D
6 6 F
Patrón fractal (Fuentes, 1992):fs D 3
El espacio de los vacíos es asimilado a un tubo cilíndrico.
i i 1
i
eR D
6 N
1
d d
R D
R D
2s 1
2s(1 s)
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
Aplicación con la ecuación de van Genuchten (1980)
mn
dr r
RS(R) S 1 S 1
R
MN
dr r
DF(D) F 1 F 1
D
M mN (1 )n
0 2sm 1 4s n 1
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
La base de datos GRIZZLY
Compila datos de 660 suelos de la literatura. Prácticamente la totalidad de los datos provienen
de experimentos de campo, excepto los datos correspondientes a 20 suelos que fueron caracterizados en experimentos de laboratorio.
La distribución de los 660 suelos de acuerdo con las clases texturales del USDA (7ª Sistema
de Clasificación Americana de suelos del USDA, 1960) cubre la mayoría del triángulo de
texturas. En la base datos están representadas 10 clases texturales: arena (85), arena franca
(60), franco arenoso (143), franco (72), franco limoso (83), franco arcillo arenoso (2), franco arcilloso (31), franco arcillo limoso (61), arcillo limoso (54), y arcilla (69).
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
APLICACIÓN
2s 1
2s(1 s)
MN
dr r
DF(D) F 1 F 1
D
0 2sm 1 4s n 1
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
F(D) experimental
F(D
) mo
del
o
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
APLICACIÓN
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
experimental(cm3/cm
3)
m
od
elo(c
m3/c
m3)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
F/(1+)
S
m
*La variación en la frontera (Dmax) producirá un desplazamiento en la
curva granulométrica sobre el eje D y por consecuencia un
desplazamiento dela curva de retención sobre el eje del potencial de
presión.
ESTIMACIÓN DE LA CURVA DE RETENCIÓN DE AGUA EN EL SUELO A PARTIR DE SU CURVA DE GRANULOMETRÍA
CONCLUSIONES
La estimación de los parámetros de forma se realiza aplicando lasrelaciones desarrolladas en marco de la geometría fractal en laconceptualización de las escalas de Laplace y Stokes.
Los resultados confirman que la metodología propuesta puede serutilizada con fines de predicción de los parámetros de forma. Losparámetros de estructura de la curva de retención deben serobtenidos a partir de otras consideraciones.
