MEDICIÓN Y CÁLCULO DE LA CAPACIDA CAPACIDAD D DE DE INFIL INFILTRA TRACIÓN CIÓN La determin rminac ació ión n de la infi infilt ltrració ación n se pue puede hac hacer empl emplea eand ndo o infi infilt ltrróme ómetros tros,, lisí lisíme metr tros os o par parcela celass 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 inc inconv onvenie niente de estos mét métodos odos,, es norma ormall hacer acer determinaciones determinaciones in situ.
INFILTRÓMETROS. Estos se usan en pequeñas áreas o cuencas experimentales. Cuando hay gran gr an varia ariaci ción ón en los los suel suelos os o en la vege vegettació ación, n, el área área se divi divide de en pequeñas áreas uniformes y en cada una de ellas se realizan mediciones. Los Los infi infiltr ltróm ómet etro ross son son de dos dos tipos tipos:: tipo tipo inun inunda daci ción ón y simu simula lado dore ress 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 i nfiltración
Infiltrómetro
de Cilindros Concéntricos (Método de Muntz)
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 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 .
Ejemplo Ejemplo 5.1.
En una prueba de infiltración realizada con un infiltrómetro de cilindros concéntricos, se obtuvieron los datos y resultados que se citan en la Tabla 5.1. Se pide determinar: a) La curva de capacidad de infiltración. b) La capacidad de infiltración final. c) La capacidad de infiltración promedio en los primeros 30 minutos de la prueba. d) La curva de volumen infiltrado durante la prueba.
Ejemplo 5.2 Calcular y graficar los valores de agua infiltrada e infiltración para los siguientes datos obtenidos en campaña: Esta serie de datos corresponden a un ensayo de infiltración con infiltrómetro de Doble Anillo (Figura 5.9). El siguiente esquema presenta la disposición de los dos anillos concéntricos enterrados enterrados a la profundidad en la que se desea conocer los valores de infiltración.
Solución. Ambos anillos están llenos de agua, aunque solo se toman mediciones en el anillo interior, ya que debajo ajo éste se consid nside era que la infiltración ión es unid unidim imen ensi sion onal al con con dire direcc cció ión n vert vertic ical al.. Las def deforma ormaci cion ones es por por infil infiltr trac ació ión n horizontal horizontal son controladas por el agua infiltrada en el anillo exterior. exterior. La secuencia de lecturas responde a un llenado inicial hasta cierta altura (enrace), lecturas posteriores del descenso del nivel de agua, nuevo llenado (enrace) y lecturas de descenso. Este ciclo se repite hasta que los valores de descenso son pequeños en el tiempo. Para determinar los valores de lámina infiltrada y de capacidad de infiltración del suelo se deben calcular las láminas parciales de cada período de la siguiente forma:
La tabla con los cálculos completos es:
La ecuación de la capacidad de infiltración representada es:
Excavado en el Cilindro Excavado
Suelo (Método de Porchet) Porchet)
Se excava en el suelo un hoyo cilíndrico de radio “R”, lo más regular posible, y se lo llena de agua hasta una altura “h”. La superficie por la cual se infiltra el agua es:
Para ara un tiem tiempo po “dt ”, sufic suficie ient ntem emen ente te pequ pequeñ eño o como como par para que que pued pueda a considerarse considerarse constante la capacidad de infiltración “f”, en el cual se produce un descenso “dh” del nivel del agua, se verificará que:
“f ” (infiltración), basta medir pares de valores (h1,t1) y Así, para determinar “f” (h2,t2) , de forma que “t1” y “t2” no difi difier eran an dema demasi siad ado, o, y apli aplica carr la expresión 5.4.
