Successfully reported this slideshow.

Infiltracion en el ciclo hidrologico.

1,837 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Infiltracion en el ciclo hidrologico.

  1. 1. Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión Puerto Ordaz Escuela de Ingeniería Civil Materia: Hidrología INFILTACIÓN Profesora: Realizado por: Ing. Enid Moreno Beatriz Rodríguez Puerto Ordaz , Noviembre del 2013
  2. 2. INFILTRACIÓN Es el proceso por el cual el agua penetra por la superficie del suelo y llega hasta sus capas inferiores; producto de la acción de las fuerzas gravitacionales y capilares. El análisis de la infiltración en el ciclo hidrológico es de importancia básica en la relación entre la precipitación y el escurrimiento.
  3. 3. Subprocesos En los subprocesos intervienen tres procesos en particular las cuales son : o Entrada de agua al suelo o Retención de agua en el suelo o Movimiento del agua a través del suelo
  4. 4. Infiltrometro Son los que se usan en pequeñas áreas o cuencas experimentales. Cuando hay gran variación en los suelos o en la vegetación, el área se divide en pequeñas áreas uniformes y en cada una de ellas se realizan mediciones. Los infiltrómetros son de dos tipos: tipo inundación y simuladores de lluvia.  Infiltrómetro tipo inundador Son generalmente tubos abiertos en sus extremos, de aproximadamente 30 cm de diámetro y 60 cm de longitud, enterrados en la tierra, unos 50 cm. Se les suministra agua, tratando de mantener el nivel constante y se mide la cantidad de agua necesaria para esto durante varios intervalos de tiempo con lo que se puede conocer la capacidad de infiltración.
  5. 5.  Infiltrómetro de cilindros concéntricos (método de Muntz) Es un 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.
  6. 6. Infiltrometro de cilindros concéntricos
  7. 7. Hietograma Es un gráfico que permite conocer la precipitación de un lugar a través del tiempo de la tormenta. Se traza una horizontal, en el hietograma, por tanteos, de modo que la porción del hietograma situada por encima de esta horizontal represente la lámina de escorrentía directa o La ordenada de esta horizontal es el índice Ø buscado.
  8. 8. Hidrograma El hidrograma es el gráfico que permite ver el comportamiento del caudal acumulado durante la tormenta a través del tiempo de la misma. Esta vinculado al hietograma, no al revés. Supongamos que el área sombreada del hidrograma corresponde al volumen de escorrentía directa. Dividiendo dicho volumen entre el área de la cuenca se obtiene la lámina de escorrentía directa.
  9. 9. Índice de infiltración La capacidad de infiltración media es la cantidad máxima de agua que puede absorber un suelo en determinadas condiciones, es variable en el tiempo en función de la humedad del suelo, el material que conforma al suelo, y la mayor o menor compactación que tiene el mismo. 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 . Cuando se tiene un registro simultáneo de precipitación y escurrimiento de una tormenta, el índice de infiltración media se calcula de la siguiente manera:
  10. 10. a. Del hidrograma de la avenida se separa el caudal base y se calcula el volumen de escurrimiento superficial directo (V𝑒𝑠d). V𝑒𝑠d = área APB b. Se calcula la altura de lluvia en exceso o altura de precipitación efectiva hp, como el volumen de escurrimiento (Ved) directo dividido entre el área de la cuenca (Ac): 𝑒𝑑 hp=V 𝐴𝑐 c. Se calcula el índice de infiltración media Ø trazando una línea horizontal en el hietograma de la tormenta, de tal manera que la suma de las alturas de precipitación que queden arriba de esa línea sea igual a hp.
  11. 11. El índice de infiltración media Ø será entonces igual a la altura de precipitación correspondiente a la línea horizontal dividida entre el intervalo de tiempo Δt que dure cada barra del hietograma. Es decir el índice de infiltración media es Ø =Li/D. La determinación de la infiltración se puede hacer empleando infiltrómetros, lisímetros o parcelas de ensayo, de manera análoga a la medida de la evaporación y de la evapotranspiración desde el suelo. Sin embargo, por las razones expuestas con respecto al inconveniente de estos métodos, es normal hacer determinaciones in situ.
  12. 12. Curva de capacidad de infiltración Debido a los fenómenos de infiltración y percolación, el agua de lluvia llega hasta el nivel del agua subterránea, pero no a un ritmo constante. La tasa de infiltración disminuye a medida que progresa la tormenta, debido a que se van llenando los espacios capilares del suelo. La tasa máxima a la cual puede penetrar agua a un suelo, en un sitio en particular y con tasa de abastecimiento suficiente, se llama capacidad de infiltraci6n (fp). Es máxima al comienzo de una tormenta (fo) y se aproxima a una tasa mínima (fe) a medida que el suelo se satura. El valor límite está controlado por la permeabilidad del suelo.
  13. 13. Curva Capacidad de infiltración
  14. 14. Modelo de Horton Horton en 1940 deduce su formula considerando que el cambio en la capacidad de infiltración df/dt, con signo negativo pues f decrece, puede ser considerado proporcional a la diferencia entre la infiltración actual f y la capacidad de infiltración final fc. Introduciendo un factor positivo de proporcionalidad k, la ecuación diferencial que se obtiene es la siguiente: - 𝑑𝑓 =k( 𝑓 − 𝑓𝑐 ) 𝑑𝑡
  15. 15. 𝑓= 𝑓𝑐 +(𝑓𝑜− 𝑓𝑐 ) Donde: f= Capacidad de infiltración en el tiempo, en mm/h. fc= Capacidad de infiltración en el tiempo, en mm/h. fc= Capacidad de infiltración final, en mm/hr. Según Horton este valor constante se alcanza después de un periodo de 1 a 3 horas. fo= Capacidad de infiltración inicial cuando t = 0, en mm /hr. e = Base de los logaritmos naturales k =Constante positiva, cuyas unidades son 1/minuto. t=Tiempo transcurrido desde el comienzo, en minutos.
  16. 16. Referencias Bibliográficas AUTOR : Ing. M.Sc. Helmer Rodríguez Soriano AÑO Septiembre, 2009 MATERIAL DE APOYO DIDÁCTICO PARA LA ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE HIDROLOGIA CIV-233 COCHABAMBA – BOLIVIA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL Trabajo Dirigido Por Adscripción, Presentado Para Optar al Diploma Académico de Licenciatura en Ingeniería Civil. • Marta González del Tánago. Tema 5: Infiltración. Disponible: http://ocw.upm.es/ingenieria-agroforestal/hidrologia-de-superficiesyconservacion-de-suelos/ocw-marta-pdf/Tema5.pdf [Consulta: 2013, Noviembre 13] .
  17. 17. Gracias por su Atención….

×