Irrigacion

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Irrigacion

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PRIMER Trabajo de irrigacion “TEMA” “Experimento De Infiltacion Y Toma De Muestra De Suelo” PROFESOR: Ing. Bendezu Prado, Jaime L. ALUMNOS: Damián Vega, Mateo Iban Espinoza Espinoza, Ermes Escarsena Gutierrez, Jose Luis Tovar Bergara, Berlly Montes Yaroniza ,Urbano Gomes Agüero, Crisanto AYACUCHO – PERÚ 2014
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 2 TITULO: “EXPERIMENTO DE INFILTRACION Y TEXTURA DE SUELO” LUGAR: UNSCH: LABORATORIO DE INGENIERÍA CIVIL indice I. Introducción II. Objetivos III. Fundamento teórico IV. Medida de la infiltración V. Infiltrómetro de cilindros concéntricos VI. Materiales VII. Procedimiento de experimento VIII. Memoria De Calculo IX. Conclusiones y X. recomendaciones XI. Bibliografía consultada I. Introduccion:
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 3 Mediante el riego se recupera la humedad del suelo que se ha perdido por efecto de la evapotranspiración. El tiempo en que se aplicará éste volumen se llama tiempo de riego. Un objetivo buscado en un diseño de riego es que el tiempo de riego sea el menor posible, para que así se pueda regar la mayor superficie posible durante la jornada de riego. Pero el tiempo de riego estará muy influido por la velocidad con la cual entra el agua al suelo. Si se aplica agua en una cantidad superior a la que se pueda infiltrar, el exceso escurrirá superficialmente, pudiendo implicar erosión del suelo y, en caso de escasez, menor superficie que puede ser regada. II. Objetivos: Textura de suelo Determinar la cantidad de arcilla, limo y arena presente en una muestra de suelo y su clasificación textual. Analizar el porcentaje de limo, arcilla y arena Determinar la textura del suelo y a que clase textural perteneció la muestra de suelo. Infiltración: Las pruebas de infiltración tienen como objetivo primordial de obtener los datos necesarios para el diseño de sistemas de riego como son surcos y melgas, riego por aspersión, riego localizado y drenaje que están en función de la velocidad básica promedio de infiltración y lamina acumulada a infiltrase. Proporcionar agua al suelo, donde quedara almacenado a su capacidad de campo. Determinar la velocidad de infiltración del agua, mediante el cual podemos predecir de la textura del suelo. Determinara la clase de cultivos adaptable para el suelo, teniendo en cuenta la capacidad de retención del mismo. Familiarizarnos con el método del cilindro infiltrometro aplicando directamente en el campo. Aprender el método para aplicar en forma eficiente en cualquier campo. Describir las principales propiedades hidrológicas de los suelos que deben determinarse al analizar y evaluar los problemas de drenaje de una zona, y en la planificación y proyecto de un sistema de drenaje adecuado. Aplicación del método de los cilindros infiltrómetro para determinar la infiltración en un terreno. Determinar la velocidad de infiltración instantánea y acumulada del suelo problema. III. Fundamento Teorico: TEXTURA DE UN SUELO
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 4 TEXTURA: Es la cantidad relativa expresada en % de arena, %de limo y % de arcilla contenida en una porción de suelo.- Este término se refiere a las diferentes proporciones de separados en la fracción mineral del suelo, denominándose de la siguiente manera: ARENAS: Si sus tamaños sonde 2.00 a 0.05mm de diámetro. LIMOS: Si sus tamaños son de 0.05 a 0.002mm de diámetro. ARCILLAS: Si sus tamaños son menores de 0.002mm de diámetro. De acuerdo con el separado que domine en el suelo, éste recibe un nombre especial; así como por ejemplo si domina la arena, el suelo se denomina arenoso o liviano; si domina la arcilla se denomina arcilloso; si denomina el limo se denomina limoso, si hay una mezcla adecuada de los tres separados se le domina franco o mediano. Para determinar el % de arena, limo y arcilla se utilizo un cilindro de 1000cc y se le aplicó 40grs de la muestra pero esto puede variar de acuerdo con la la ley de STOKES que dice o establece que las partículas que recorre se diferenciar de la siguiente manera:
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 5 Se estima el porcentaje de cada componente, a través de su espesor que aparece en la botella. Existen algunas formas prácticas de examinar la textura de un suelo con fines de construcción de estanques, siendo la forma más sencilla la impresión al tacto: suave para suelos con abundante arcilla hasta áspero para suelos arenosos. Otra forma de determinar la textura del suelo consiste en amasar una muestra húmeda y hacer una bola con el puño; si al tirarlo hacia arriba y recogerlo en la mano no se desmenuza, así como al secarse se vuelve dura y rígida, podemos afirmar que el suelo es apto para la construcción de estanques. La textura del suelo determina su permeabilidad, la misma que, se reitera, constituye una propiedad determinante en la construcción de estanques. La permeabilidad se mide en función de la velocidad del flujo de agua a través del suelo. Se expresa como tasa de permeabilidad en cm/hora, mm/hora. Mientras la textura sea más fina, el suelo será más impermeable, lo que le califica como suelo apto para construcción de estanques. De otra forma será necesario realizar trabajos de impermeabilización, incrementando los costos. Estimación práctica de las proporciones de arena, limo y arcilla en una muestra de suelo. ¿Qué ocurre? Al agitar el tarro, las distintas partículas que componen el suelo se mezclan con el agua. En cuanto el tarro está en reposo, éstas partículas en suspensión, comienzan a depositarse en el fondo, empezando por las más pesadas y acabando por las más ligeras. Al cabo del tiempo podemos ver las distintas capas y la materia orgánica flotando en el agua. La textura del suelo, junto con el clima de un lugar, nos sirve para decidir qué tipo de cultivo es el más adecuado en esa zona. Un suelo arenoso es muy poroso y no retiene ni el agua, ni los nutrientes pero sin embargo airea muy bien las raíces. Cuando llueve no se forman charcos porque el agua se filtra. Un suelo arcilloso es muy compacto debido al pequeño tamaño de las partículas. Por eso retiene el agua y los nutrientes y no deja pasar el aire. Los charcos se forman rápidamente. Los suelos limosos tienen características intermedias. La combinación adecuada de los tres nos dará el suelo ideal para cada planta y clima.El suelo sustenta la vida en la Tierra. En él viven las plantas, por eso es tan importante conservarlo. INFILTRACIÓN
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 6 La infiltración es el movimiento del agua de la superficie hacia el interior del suelo. La infiltración es un proceso de gran importancia económica, es vista por el ingeniero como un proceso de pérdida y por el agricultor como una ganancia. Del agua infiltrada se proveen casi todas las plantas terrestres y muchos animales; alimenta al agua subterránea y a la vez a la mayoría de las corrientes en el período de estiaje; reduce las inundaciones y la erosión del suelo. En el proceso de infiltración se pueden distinguir tres fases: a) Intercambio. Se presenta en la parte superior del suelo, donde el agua puede retornar a la atmósfera por medio de la evaporación debido al movimiento capilar o por medio de la transpiración de las plantas. b) Transmisión. Ocurre cuando la acción de la gravedad supera a la de la capilaridad y obliga al agua a deslizarse verticalmente hasta encontrar una capa impermeable. c) Circulación. Se presenta cuando el agua se acumula en el subsuelo debido a la presencia de una capa impermeable y empieza a circular por la acción de la gravedad, obedeciendo las leyes del escurrimiento subterráneo. Capacidad de infiltración Es la cantidad máxima de agua que un suelo puede absorber por unidad de superficie horizontal y por unidad de tiempo. Se mide por la altura de agua que se infiltra, expresada en mm/hora. La capacidad de infiltración disminuye hasta alcanzar un valor casi constante a medida que la precipitación se prolonga, y es entonces cuando empieza el escurrimiento. A la lluvia que es superior a la capacidad de infiltración 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 infiltración: 1) Tipo de suelo. Entre mayor sea la porosidad, el tamaño de las partículas y el estado de fisuramiento del suelo, mayor será la capacidad de infiltración. 2) Grado de humedad del suelo. La infiltración varía en proporción inversa a la humedad del suelo, es decir, un suelo húmedo presenta menor capacidad de infiltración que un suelo seco.
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 7 3) Presencia de substancias coloidales. Casi todos los suelos contienen coloides. La hidratación de los coloides aumenta su tamaño y reduce el espacio para la infiltración del agua. 4) Acción de la precipitación sobre el suelo. El agua de lluvia al chocar con el suelo facilita la compactación de su superficie disminuyendo la capacidad de infiltración; por otra parte, el agua transporta materiales finos que tienden a disminuir la porosidad de la superficie del suelo, humedece la superficie, saturando los horizontes más próximos a la misma, lo que aumenta la resistencia a la penetración del agua y actúa sobre las partículas de substancias coloidales que, como se dijo, reducen la dimensión de los espacios intergranulares. La intensidad de esta acción varía con la granulometría de los suelos, y la presencia de vegetación la atenúa o elimina. 5) Cubierta vegetal. Con una cubierta vegetal natural aumenta la capacidad de infiltración y en caso de terreno cultivado, depende del tratamiento que se le dé al suelo.La cubierta vegetal densa favorece la infiltración y dificulta el escurrimiento superficial del agua. Una vez que la lluvia cesa, la humedad del suelo es retirada a través de las raíces, aumentando la capacidad de infiltración para próximas precipitaciones. 6) Acción del hombre y de los animales. El suelo virgen tiene una estructura favorable para la infiltración, alto contenido de materia orgánica y mayor tamaño de los poros. Si el uso de la tierra tiene buen manejo y se aproxima a las condiciones citadas, se favorecerá el proceso de la infiltración, en caso contrario, cuando la tierra está sometida a un uso intensivo por animales o sujeto al paso constante de vehículos, la superficie se compacta y se vuelve impermeable. 7) Temperatura. Las temperaturas bajas dificultan la infiltración. Variaciones de la capacidad de infiltración Pueden ser clasificadas en dos categorías: Variaciones en áreas geográficas debidas a las condiciones físicas del suelo. Variaciones a través del tiempo en una superficie limitada: a) Variaciones anuales debidas a la acción de los animales, deforestación, etcétera. b) Variaciones anuales debidas a diferencias de grado de humedad del suelo, estado de desarrollo de la vegetación, temperatura, etcétera. c) Variaciones a lo largo de la misma precipitación. IV. Medida De La Infiltración La determinación de la infiltración se puede hacer empleando lisímetros o parcelas de ensayo, de manera análoga a la medida de la evaporación y de la evapotranspiración desde el suelo. 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,
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 8 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. Hay otro método que no utiliza aparato alguno, sino simplemente consiste en hacer un agujero de dimensiones conocidas en el suelo. Se llena de agua hasta cierta altura y se mide la variación de esa altura a través del tiempo. Como la infiltración se produce tanto por el fondo como por las paredes, el caudal infiltrado será igual a la superficie del cilindro por el coeficiente de infiltración. V. Infiltrómetro De Cilindros Concéntricos Este procedimiento es mucho menos exacto que el anterior, pues partiendo de un suelo seco, al inicio la infiltración horizontal es igual a la vertical, sin embargo, para un período determinado, la infiltración vertical domina sobre la horizontal; pero, por no requerir aparato alguno, se puede improvisar en cualquier caso. También se puede determinar la capacidad de infiltración considerando una cuenca que esté perfectamente controlada, de la que se tengan datos muy precisos de precipitación, evaporación y escurrimiento. Así, conociendo estos términos, se puede determinar la infiltración. Este método es el ideal, aunque es el más difícil de operar, por ello sólo es aplicable en cuencas de ensayo, para confrontar con datos medidos por otros procedimientos. HUMEDAD DEL SUELO a) El suelo y el agua El suelo, desde el punto de vista hidrológico, es un depósito o almacén de agua cuya capacidad para retenerla y contenerla depende de sus propiedades físicas: b) Textura del suelo. Es la composición física de un suelo, se refiere al porcentaje con el que se presentan los diversos materiales constitutivos de un suelo. La clasificación internacional de éstos con respecto a su tamaño es la siguiente: Complemento de la clasificación anterior es la trilineal, en la que se combinan tres elementos: arcilla, limo y arena, y según el porcentaje en que se presenta cada uno, se establecen nueve tipos de suelo con las denominaciones siguientes Suelos arenosos Suelos areno limosos Suelos areno arcillosos Suelos limosos Suelos limo arenosos Suelos limo arcillosos
  9. 9. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 9 Suelos arcillosos Suelos arcillo arenosos Suelos arcillo limosos Suelos francos cuando se presenta igual proporción porcentual de arena, limo y arcilla. c) Estructura del suelo. Se refiere al arreglo de las partículas del suelo con respecto a las tres dimensiones del espacio, a su forma de unión y a sus aglutinantes, lo cual permite conocer la discontinuidad del suelo en cuestión y los espacios huecos que posee, que son los conductos para el agua y el aire, necesarios para el desarrollo de las plantas. La estructura de los suelos puede ser granular, nuciforme, filiforme, laminar, columnar, prismática, de bloque y amorfa. La unión de los elementos de un suelo se efectúa por coloides, éstos pueden destruir su estructura ante la presencia de sales que al disolverse en el agua efectúan esa destrucción. d) Densidad real o peso específico real. Es el peso o densidad de las partículas que forman un suelo. Normalmente su cifra es próxima a 2.6 g/cm3 (2.5 a 2.7 g/cm3). e) Densidad aparente o peso específico aparente. Es la relación entre el peso de un volumen de tierra tomado en el suelo y seco, y el peso del mismo volumen de agua. Este concepto tiene en cuenta la textura, la estructura y la compactación. Datos medios de esta densidad son: Suelos arenosos 1.40 -1.60 Suelos limosos 1.30 -1.40 Suelos arcillosos 1.10-1.30 Con las cifras anteriores se ve que las designaciones de suelos pesados y ligeros, arcillosos o arenosos, respectivamente, no reflejan las variaciones de densidad aparente; por el contrario, los más pesados son los de menos densidad aparente y los más ligeros son los de mayor densidad aparente. Los conceptos de suelo pesado o ligero se aplican en el manejo agrícola de los suelos. f)Porosidad. Es el porcentaje del volumen que ocupan los huecos o espacios vacíos del suelo (llenos de aire o de agua) en relación con el volumen total. Los datos de porosidad son: 40% en suelo medio 30% en suelos arenosos 40 a 50% en suelos arcillosos
  10. 10. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 10 g) Permeabilidad. Se define como la velocidad de filtración de un suelo para el agua, cuando el gradiente Hidráulico es la unidad. Principios de hidrogeografía. Estudio del ciclo hidrológico Serie Textos Universitarios, Núm. 1 Darcy en 1856 estableció que: Donde: Q, Caudal infiltrado K, Coeficiente de permeabilidad., de Darcy o conductividad hidráulica (cuando el suelo está saturado, cuando no, es conductividad capilar), expresado en dimensiones de velocidad. S, Superficie de la sección transversal de flujo. H / L, Gradiente hidráulico o gradiente de potencial del agua del suelo, también denominada I. Es la diferencia en el nivel de agua entre dos puntos (H), dividido por la distancia más corta entre esos dos puntos (L; De la Lanza et al., 1999). H, altura. L, distancia, recorrido que realiza el agua. Permeabilidades o Conductividades hidráulicas: Suelos gruesos mayores de 100 mm/hora Suelos ligeros 50 a 100 mm/hora Suelos medios 10 a 50 mm/hora Suelos pesados 5 a 10 mm/hora Suelos muy pesados 1 a 5 mm/hora Factores que influyen en la infiltración Los factores que más influyen son aspectos tales como: textura, estructura, materia orgánica, pendiente, cubierta vegetal y rugosidad del terreno. Estos factores pueden ordenarse como: • Favorables: agregar materia orgánica, aplicar abono verde, encalado de suelos ácidos y lavado de suelos. • Desfavorables: compactación del suelo, dispersión del suelo (riego con aguas de mala calidad) y alteración de la estructura del suelo.
  11. 11. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 11 Infiltración del agua en el suelo Se define a la infiltración, como el proceso de entrada de agua al suelo, generalmente a través de la superficie y verticalmente hacia el interior del suelo. Cuando el suelo está inundado, el agua puede entrar uniformemente en el perfil, también puede moverse ascendentemente en el perfil del suelo, desde una fuente inferior de agua libre. Cuando se realiza un riego, la velocidad con la cual el agua entra al suelo disminuye con el tiempo, hasta que se llega a una situación en la cual la velocidad de infiltración no varía con el tiempo, denominándose ésta como velocidad de infiltración estabilizada. En el proceso de infiltración se pueden distinguir tres fases: a) Intercambio. Se presenta en la parte superior del suelo, donde el agua puede retornar a la atmósfera por medio de la evaporación debido al movimiento capilar o por medio de la transpiración de las plantas. b) Transmisión. Ocurre cuando la acción de la gravedad supera a la de la capilaridad y obliga al agua a deslizarse verticalmente hasta encontrar una capa impermeable. c) Circulación. Se presenta cuando el agua se acumula en el subsuelo debido a la presencia de una capa impermeable y empieza a circular por la acción de la gravedad, obedeciendo las leyes del escurrimiento subterráneo. METODO EL CILINDRO INFILTROMETRO Se siguen los siguientes pasos: Selección y descripción del lugar, las pruebas se deben hacer en lugares representativos del terreno, del cual se quiere conocer las características de infiltración. Así mismo, se determinara la textura, densidad aparente y el contenido de humedad del suelo, anotando si el suelo a sido cultivado, presencia de costras, presencia de piedras, etc. 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 expander
  12. 12. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 12 La medición es menor que la que se hubiera obtenido antes y más concordante con la capacidad real del suelo. Hay otro método que no utiliza aparato alguno, sino simplemente consiste en hacer un agujero de dimensiones conocidas en el suelo. Se llena de agua hasta cierta altura y se mide la variación de esa altura a través del tiempo. Como la infiltración se produce tanto por el fondo como por las paredes, el caudal infiltrado será igual a la superficie del cilindro por el coeficiente de infiltración. a. Infiltración parcial y acumulada. Es la infiltración ocurrida durante cada intervalo se calcula a partir de la diferencia en altura de agua del cilindro entre dos mediciones. Esto se mide en centímetros. La infiltración acumulada es la sumatoria, en cada momento, de las infiltraciones parciales ocurridas durante los intervalos anteriores.
  13. 13. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 13 b. Velocidad de infiltración instantánea. Esta corresponde a los centímetros de agua infiltrados por minuto (centímetros /minuto), y se calcula dividiendo los centímetros infiltrados por el intervalo durante el cual esta infiltración se produce. c. Curva de velocidad de infiltración Esta corresponde a la expresión general que define la velocidad de infiltración del suelo medida por el cilindro, y se calcula a partir de la expresión Esta curva está expresada en centímetros por hora. d. Curva de infiltración acumulada. Esta curva representa, en forma general, al proceso de acumulación de agua en el suelo a través del tiempo, expresándose en centímetros de agua acumulada. Esta curva se calcula a partir de la expresión VI. Materiales Y Equipos Juego de cilindros infiltrómetro de acero o fierro galvanizado de 2mm de espesor, de 30 a 40cm de diámetro, para el cilindro interior y exterior respectivamente y unos 40cm de altura. Una plancha metálica o tablones de madera Cinta adhesiva o ganchos sujetadores de la regla graduada Cronometro Comba Nivel de carpintero Lamina plástica Hoja de registro Baldes o latas Lápices o tizas
  14. 14. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 14 VII. Procedimientos Del Experimento: EXPERIMENTO DE TEXTURA DE SUELO: Primer paso.-primero se escava el terreno de donde se sacara la muestra de suelo. Segundo paso.-luego en una botella se llena agua a la mitad de la botella. Tercer paso.-luego se agrega una cucharada de sal en la botella con agua Cuarto paso.- una vez ingresado sal al agua agitar la botella constantemente hasta disolverlo.
  15. 15. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 15 Quinto paso.-agitar la botella como mínimo 10min. Sexto paso.-luego de agitar, llenar la muestra extraida del suelo a botella. Séptimo paso.-y nuevamente agitar la botella con la muestra del suelo hasta disolverlo. Octavo paso.-una vez acabado de agitar la muestra en la botella dejar reposar durante 24 horas Noveno paso.-después de dejar reposar la muestra de suelo, observar cómo se formó los extractos de suelo. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Nos dio como resultado suelos arenoso, los cuales tienen las siguientes características, son suelos secos, su forma es en terrones firmes, en húmedo no se adhiere ligeramente a los dedos y no presenta plasticidad, son suelos no fértiles con buenas propiedades químicas, pero de propiedades físicas, poco manejables, poco permeables, se erosionan fácilmente, porque el agua penetra fácilmente,
  16. 16. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 16 EXPERIMENTO DE INFILTRACIÓN: A. EJECUCIÓN DE LA PRUEBA Una vez elegido el lugar donde se efectuaran las pruebas, se procederá a: Instalación de los cilindros a. Introducir el cilindro exterior en el lugar seleccionado, mediante el uso de una comba, golpeando la plancha metálica que se ha colocado sobre el cilindro. El cilindro se debe introducir hasta unos 5 cmaproximadamente, luego se introduce el cilindro interior unos 10 cm. b. La introducción de los cilindros debe efectuarse verticalmente a fin de evitar que se alteren significativamente las condiciones de la superficie del suelo. Una vez instalados los cilindros, se remueve con cuidado del suelo, que se encuentra adyacente a las paredes de estos y se coloca la regla graduada, fijándola adecuadamente en la parte externa del cilindro interior.
  17. 17. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 17 c. Luego se extiende la lámina de plástico sobre la superficie del suelo, del cilindro interior. Llenado de los cilindros a. Una vez colocado el plástico en el cilindro interior, se procede a su llenado con agua hasta aproximadamente una lamina de 10 a 15 cm. b. El agua debe será aplicada al cilindro exterior, e inmediatamente al cilindro interior, siendo preferiblemente que simultáneamente sean llenados, lo cual requiere que dos personas operen juntas. Llenado los cilindros, se procede a retirar el plástico del cilindro interior, para iniciar inmediatamente las lecturas de la carga de agua. c. El agua entre los cilindros es para tratar de anular la infiltración lateral que pueda presentarse el cilindro interior y exterior debe de ser aproximadamente el mismo. c. En la siguiente figura se muestra la disposición del equipo para medir la infiltración por el método de los cilindros infiltrómetro. Lectura del nivel del agua
  18. 18. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 18 a. Retirado el plástico del cilindro se procede a efectuar las lecturas del nivel del agua en el cilindro interior dicho nivel se medirá con el gancho metálico y el escalìmetro o regla graduada previamente colocadas. b. Las mediciones normalmente continuaran en intervalo de tiempo determinado, siendo en un principio 2, 4, 5 minutos pudiéndose alargar posteriormente 10, 20 minutos la prueba dura dos horas (en función a la textura). c. Cuando en los cilindros se ha infiltrado una lamina alrededor de 5 cm, se procede a llenar nuevamente procurando alcanzar el mismo nivel inicial. Esta operación debe ser hecha rápidamente, para lo cual debe efectuarse una lectura antes e inmediatamente después del llenado a fin de que el tiempo transcurrido en esta operación sea considerado “cero”. La duración no debe ser menor de dos horas, salvo suelos de textura muy gruesa. d. En suelos francos y arcillosos, la duración de la prueba debe ser de 3 a 5 horas. En forma general, se indica que la duración de la prueba debe ser hasta que la tasa de infiltración sea sensiblemente constante. VIII. Memoria De Calculo
  19. 19. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 19 B. CALCULO Y REGISTRO DE DATOS: Los datos de campo se anotan en las columnas 1 y 2 del formato adjunto En base a los datos de campo tomados, se procede al llenado del resto de columnas del formato AJUSTE DE LOS DATOS POR EL METODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS: a).- Infiltracion acumulado. n=9 Dado el modelo: Parcial Acumulado (3) Parcial (4) Acumulado (5) Instantaneo (6) Acumulado (7) 04:01 30 0 0 0 0 04:11 24 10 10 6.00 6.00 36.00 36.00 04:21 22.5 10 20 1.50 7.50 9.00 22.50 04:31 20 10 30 2.50 10.00 15.00 20.00 04:51 17 20 50 3.00 13.00 9.00 15.60 05:11 12.5 20 70 4.50 17.50 13.50 15.00 05:31 11.5 20 90 1.00 18.50 3.00 12.33 06:01 7.5 30 120 4.00 22.50 8.00 11.25 06:31 4.5 30 150 3.00 25.50 6.00 10.20 07:01 2.5 30 180 2.00 27.50 4.00 9.17 TIEMPO(min) LAMINA FILTRADA(cm) VELOCIDAD DE FILTRACION (cm/hora) HORA (1) LECTURA (2) N° tiemp(min) Lacum. (cm) LogT(X) logLacum(Y) X^2 Y^2 XY 1 10 6.00 1.000 0.778 1.000 0.606 0.778 2 20 7.50 1.301 0.875 1.693 0.766 1.138 3 30 10.00 1.477 1.000 2.182 1.000 1.477 4 50 13.00 1.699 1.114 2.886 1.241 1.893 5 70 17.50 1.845 1.243 3.404 1.545 2.294 6 90 18.50 1.954 1.267 3.819 1.606 2.476 7 120 22.50 2.079 1.352 4.323 1.828 2.811 8 150 25.50 2.176 1.407 4.735 1.978 3.061 9 180 27.50 2.255 1.439 5.086 2.072 3.246 Σ 15.787 10.475 29.129 12.641 19.174
  20. 20. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 20 Haciendo la regresión lineal por pasos, de la siguiente manera: B=0.55632457 ao=0.18808014 a=antilog(ao)=antilog(0.18808014) a=1.541984968 Finalmente tenemos: GRAFICA DE INFILTRACION ACUMULADA b).- Velocidad de infiltración 5.00 25.00 125.00 5 25 125 625 LaminaAcumulada Tiempo Acumulado Series1
  21. 21. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 21 n=9 Dado el modelo: Haciendo la regresión lineal por pasos, de la siguiente manera: b'=-1.00897943 ao=2.21865175 a=antilog(ao)=antilog(2.21865175) a=165.4442771 GRAFICA DE INFILTRACION ACUMULADA N° tiemp(min) I (cm) LogT=(X) logI=(Y) X^2 Y^2 XY 1 10 36.00 1.000 1.556 1.000 2.422 1.556 2 10 9.00 1.000 0.954 1.000 0.911 0.954 3 10 15.00 1.000 1.176 1.000 1.383 1.176 4 20 9.00 1.301 0.954 1.693 0.911 1.241 5 20 13.50 1.301 1.130 1.693 1.278 1.471 6 20 3.00 1.301 0.477 1.693 0.228 0.621 7 30 8.00 1.477 0.903 2.182 0.816 1.334 8 30 6.00 1.477 0.778 2.182 0.606 1.149 9 30 4.00 1.477 0.602 2.182 0.362 0.889 Σ 11.334 8.532 14.624 8.915 10.392
  22. 22. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 22 GRAFICA DE VELOCIDAD DE INFILTRACION INSTANTANEA IX. Conclusiones: y = 0.1288x + 6.1368 R² = 0.9715 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 0 50 100 150 200 LaminaAcumulada Tiempo Acumulado INFILTRACION ACUMULADA Series1 Lineal (Series1) y = -0.1148x + 26.08 R² = 0.6632 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 0 50 100 150 200 VelocidadInstantanea Tiempo ACUMULADO VELOCIDAD DE INFILTRACION INSTANTANEA Series1 Lineal (Series1)
  23. 23. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 23 Luego de terminado el experimento se obtuvo datos variados al inicio pero los últimos cuatro datos son constantes, con lo cual comprobamos que según el suelo se satura no se detendrá la infiltración simplemente llegara a un punto donde permanecerá constante. En la muestra de suelo se concluye que es un suelo arenoso por lo tanto tiene una mayor facilidad de infiltracion. Los resultados obtenido en esta prueba estas en los parámetros lo mas confiable lo cual significa que la prueba se hizo de manera mas correcta Se determino la velocidad de infiltración del agua, mediante el cual podemos predecir de la textura del suelo la cual tiene franco arcilloso. Se determinó la clase de cultivos adaptable para el suelo, teniendo en cuenta la capacidad de retención del mismo. Se llego a entendedor la aplicación método del cilindro infiltro metro aplicando directamente en el camp lo cual nos da una idea para nuestros parámetros de diseño en sistema de riego en u n futuro proyecto de riego en esta campo experimental de la UNSCH Se llego a entender de una manera real practico la importancia de pruebas de infiltración en los campos. X. Recomendaciones: Durante el proceso de infiltración el suelo se satura y se detiene la infiltración o llega a un punto de equilibrio de infiltración, un valor constante. Se recomienda seguir realizando trabajos como esto puesto que es de suma importancia para el estudiantado, su formación profesional. Se recomienda construir más cilindros infiltrometros para tener mayor precisión en los trabajos de investigación. el trabajo para esta prueba necesita mucha atención por parte del operador porque puede dar resultados falsos que perjudicaría los cálculos. es necesario hacer mayor cantidad de repeticiones para hacer una buena calibración para un buen experimento de filtración y textura de suelo se requiere los materiales adecuados. XI. Bibliografia:
  24. 24. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA – UNSCH ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : IRRIGACION SIGLA : IC-444 IRRIGACION LABORATORIO N°1 24  Robinsón. W. “Los suelos”  Velasco, L .J 1979. Física del sistema suelo – agua – planta.  GUROVICH, L. 1985. Fundamentos y diseño de sistema de riego.  Instituto Interamericano de cooperación para la agricultura (CIIA).  Primera Edición, San José, Costa Rica. Capítulo 6. p. 143-168.  OFICINA DEL REGANTE. 2002. Caracterización de la infiltración.  Gobierno de Aragón. Departamento de Agricultura, España.  http://web.eead.csic.es/oficinaregante/riego/a2/rsup4.html  VÉLEZ, M., VÉLEZ., J. 2002. Capítulo 8: Infiltración. Universidad  Nacional de Colombia, Unidad de Hidráulica.  http://poseidon.unalmed.edu.co/materias/hidrologia.html  Absalón Vásquez, V., el riego principios básicos.

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