SANEAMIENTO AMBIENTAL II 1. INTRODUCCION La infiltración el agua posee un rol fundamental en los procesos de escorrentía como respuesta a una precipitación dada en una cuenca, dependiendo de su magnitud lluvias de iguales intensidades, pueden producir caudales diferentes. Así también lo es, el estudio de la recarga de acuíferos. La infiltración depende de muchos factores, por lo que su estimación confiable es bastante difícil y es imposible obtener una relación única entre todos los parámetros que la condicionan. En este sentido, el proceso de infiltración de agua en el suelo ha sido intensamente estudiado debido a su importancia en el manejo del agua en la agricultura, la conservación del recurso suelo, tratamiento de aguas residuales y otras actividades silvoagropecuarias. Por otra parte, la velocidad de infiltración determina la cantidad de agua de escurrimiento superficial y con ello el peligro de erosión hídrica. Además, el proceso de infiltración es de gran importancia práctica dado que su velocidad determina generalmente la cantidad de agua de escurrimiento, pudiendo detectarse así el peligro de erosión durante inundaciones a lluvias muy intensas. En este marco, el presente documento tiene como finalidad determinar la velocidad de infiltración del agua en suelo, en términos del diseño hidrológico de las obras de conservación y aprovechamiento de aguas y suelos, en particular, de las zanjas de infiltración o campos de precolación. Nuestro grupo realizo el siguiente Ensayo de precolación, para determinar las condiciones de permeabilidad del suelo y poder concluir y dichos suelo es apto para realizar un campo de precolación. Es posible que las características del suelo hagan que el terreno no sea apto por el estudio hecho, pero los aspectos más importantes para evaluar, las características del suelo se discutirán en los siguientes capítulos del informe
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
1
SANEAMIENTO AMBIENTAL II 2. OBJETIVOS: Determinar la velocidad de infiltración del agua en el área escogida. Identificar las características del terreno donde se implementaría el sistema de Campos de Percolación. Realizar y Analizar los resultados del estudio de Precolación en la zona del proyecto. 3. UBICACION El área escogida para la realización del ensayo de percolación se encuentra ubicada en: Localidad: Las Palmas Distritos: Lurín Provincia: Lima 4. ACCESO Se accede por la vía Panamericana Sur desde Lima hasta el puente del río Lurín, luego se camina río arriba por la margen izquierda hasta una distancia aproximada de 1.5 Km. el punto esta ubicado en el margen derecho del río Lurín a una distancia de 150 m. de la orilla del río el área escogida es un terreno destinado a la agricultura principalmente de forraje para animales (chala) 5. MATERIALES Regla graduada transparente milimétrica. Cronometro graduado a décimas de segundo. Lampas. picos Espátula Flexómetro de 5 m.
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
2
SANEAMIENTO AMBIENTAL II Arena gruesa. Cámara fotográfica digital. 6. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO A continuación se describen las actividades desarrolladas durante el test o prueba de percolación, las mismas que fueron: El trabajo de campo se desarrolla desde el miércoles 19 miércoles de noviembre iniciando los trabajos de campo con una búsqueda del terreno más apropiado para la excavación de la calicata para luego realizar el ensayo de precolación y calcular la velocidad de infiltración. Se escogió un terreno que esta ubicado a 150 metros de la orilla del río Lurín en la margen derecha, y se escogió este lugar por tener acceso al agua, que nos ayudara para abastecer nuestro pozo para la medición de la infiltración. A continuación se detalla la ubicación de la calicata
Nº
CODIGO DE CALICATA C - 01
1
COORDENADAS UTM ESTE NORTE 293944.7112 8645768.7624
ALTITUD m.s.n.m 52
Se procedió a las excavaciones y acondicionamiento de las calicatas para el inicio de la prueba con el siguiente procedimiento: Se excavo de 01 calicatas de dimensiones cuadradas de 1.5 m x 1.5 m con una profundidad efectiva de 1.50 m. Profundidad de referencia por donde se construirán las zanjas de drenaje en el campamento. Preparación del cubeto de 0.30 x 0.30 x 0.30 m de profundidad para el inicio de la prueba, Se procedió a perfilar las paredes del cubeto con la finalidad de evitar la erosión, ello se logró con maderas adaptadas al cubeto, lo cual permitió dar forma al cubeto requerido en el procedimiento de trabajo. Asimismo se adiciono 5 cm de grava fina al fondo del agujero en el cubeto. (La grava fue traída del mismo río lurin) La saturación y expansión del suelo se efectúo cuidadosamente adicionando agua limpia el cubeto acondicionado hasta una altura de 0.30 m sobre la capa de grava y se mantuvo esta una altura por un periodo mínimo de 4 horas. Esta operación se realizo durante la noche.
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
3
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
ESQUEMA DE LA CALICATA
P: Profundidad de la zanja de percolación P: mínimo 0.60 m P: máximo hasta mantener una separación mínima de 2.0 m entre el fondo de la zanja y el nivel freático De acuerdo a la norma técnica i.s. 020 tanques sépticos existen tres posibilidades para la determinación de la tasa de precolación los cuales son mencionados a continuación.
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
4
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
7. DETERMINACIÓN DE LA TASA DE PERCOLACIÓN Se presentan 03 posibilidades a) Si el agua permanece en el agujero después del periodo nocturno de expansión, se ajusta la profundidad aproximadamente a 25 cm sobre la grava. Luego utilizando un punto de referencia fijo, se mide el descenso del nivel de agua durante un periodo de 30 min. Este descenso se usa para calcular la tasa de percolación. b) Si no permanece agua en el agujero después del periodo nocturno de expansión, se añade agua hasta lograr una lámina de 15 cm por encima de la capa de grava. Luego, utilizando un punto de referencia fijo, se mide el descenso del nivel de agua a intervalos de 30 minutos aproximadamente, durante un periodo de 4 horas. Cuando se estime necesario se podrá añadir agua hasta obtener un nuevo nivel de 15 cm por encima de la capa de grava. El descenso que ocurre durante el periodo final de 30 minutos se usa para calcular la tasa de absorción o infiltración. Los datos obtenidos en las primeras horas proporcionan
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
5
SANEAMIENTO AMBIENTAL II información para posibles modificaciones del procedimiento, de acuerdo con las condiciones locales. c) En suelos arenosos o en algunos otros donde los primeros 15 cm de agua se filtran en menos de 30 minutos después del periodo nocturno de expansión, el intervalo de tiempo entre mediciones debe ser de 10 minutos y la duración de la prueba una hora. El descenso que ocurra en los últimos 10 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración. En nuestro caso fue el C, ya que se llego a la conclusión de que el suelo tiene una textura franco arenoso, dicha textura fue calculada con el triángulo de Clases Texturales. Nota: En los terrenos arenosos no será necesario esperar 24 horas para realizar la prueba de percolación.
8. RESULTADOS
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
6
SANEAMIENTO AMBIENTAL II De la Inspección en campo se puede verificar que el zona escogida por el grupo “Las Palmas”, se localiza sobre una terraza a la margen derecha del río Lurín, siendo una terraza fluvial que presenta un perfil tipo AB, estratificado, de color marrón claro a rojizo. La zona presenta un suelo Franco Arenoso; de textura media; observándose mayor porcentaje de arena. El terreno presenta en su fase una pendiente llana. Los parámetros obtenidos para la percolación se indican en la tabla siguiente: Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Promedio
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
Descenso (cm) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Tiempo (min) 1.22 1.41 1.15 1.19 1.21 1.16 1.54 1.36 1.34 1.48 1.36 1.49 1.43 1.5 1.5 1.8 2.15 2.14 2.25 2.05 1.58 1.48 1.52 1.1 1.15 1.5
Percolación (cm/hr) 49.18 42.5 52.17 50.42 49.58 51.72 38.96 44.12 44.77 40.54 44.11 40.27 41.95 40 40 33.3 27.9 28.04 26.66 29.26 37.97 40.54 39.47 54.54 52.17 41.76
7
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
Medición
TIEMPO PERCOLACION (min) Parcial Acumulado
LAMINA DE PERCOLACION (cm)
VELOCIDAD DE PERCOLACION (cm/min)
VELOCIDAD DE PERCOLACIÓN (cm/hr)
Instantánea
Acumulada
Instantanea
Acumulada
Instantanea
Acumulada
1
1.22
1.22
1
1
0.820
0.820
49.180
49.180
2
1.41
2.63
1
2
0.709
0.760
42.553
45.627
3
1.15
3.78
1
3
0.870
0.794
52.174
47.619
4
1.19
4.97
1
4
0.840
0.805
50.420
48.290
5
1.21
6.18
1
5
0.826
0.809
49.587
48.544
6
1.16
7.34
1
6
0.862
0.817
51.724
49.046
7
1.54
8.88
1
7
0.649
0.788
38.961
47.297
8
1.36
10.24
1
8
0.735
0.781
44.118
46.875
9
1.34
11.58
1
9
0.746
0.777
44.776
46.632
10
1.48
13.06
1
10
0.676
0.766
40.541
45.942
11
1.36
14.42
1
11
0.735
0.763
44.118
45.770
12
1.49
15.91
1
12
0.671
0.754
40.268
45.255
13
1.43
17.34
1
13
0.699
0.750
41.958
44.983
14
1.5
18.84
1
14
0.667
0.743
40.000
44.586
15
1.5
20.34
1
15
0.667
0.737
40.000
44.248
16
1.8
22.14
1
16
0.556
0.723
33.333
43.360
17
2.15
24.29
1
17
0.465
0.700
27.907
41.993
18
2.14
26.43
1
18
0.467
0.681
28.037
40.863
19
2.25
28.68
1
19
0.444
0.662
26.667
39.749
20
2.05
30.73
1
20
0.488
0.651
29.268
39.050
21
1.58
32.31
1
21
0.633
0.650
37.975
38.997
22
1.48
33.79
1
22
0.676
0.651
40.541
39.065
23
1.52
35.31
1
23
0.658
0.651
39.474
39.082
24
1.1
36.41
1
24
0.909
0.659
54.545
39.550
25
1.15
37.56
1
25
0.870
0.666
52.174
39.936
Promedio
1.5024
ENSAYO
1 DE
PERCOLACIÓN
0.694
41.612
8
SANEAMIENTO AMBIENTAL II TEST DE PERCOLACION DE LA CALICATA LAMINA ACUM (cm)-VELOCIDAD (cm/hr)
60.000
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
8. 88 10 .2 4 11 .5 8 13 .0 6 14 .4 2 15 .9 1 17 .3 4 18 .8 4 20 .3 4 22 .1 4 24 .2 9 26 .4 3 28 .6 8 30 .7 3 32 .3 1 33 .7 9 35 .3 1 36 .4 1 37 .5 6
7. 34
6. 18
4. 97
3. 78
2. 63
1. 22
0. 00
0.000
TIEMPO ACUMULADO (min)
Velocidad Acumulada (cm/hr)
Velocidad Instantánea (cm/hr)
Lamina Acumulada (cm)
9. CONCLUSIONES CLASIFICACIÓN DE LOS TERRENOS SEGÚN RESULTADOS DE PRUEBA DE PERCOLACIÓN
Cuando el terreno presenta resultados de la prueba de percolación con tiempos mayores de 12 minutos no se considerarán aptos para la disposición de efluentes de los tanques sépticos debiéndose proyectar otros sistema de tratamiento y disposición final.
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
9
SANEAMIENTO AMBIENTAL II El tiempo que tarda el agua en bajar 1.0 centímetro es 1.50 minutos, por lo que se concluye que el terreno es del tipo de percolación rápida. Se ha podido verificar que el área de ensayo se ubica en una zona de suelos franco arenosos, teniendo una textura media. El drenaje natural es bueno.
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
10
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
ANEXO FOTOGRAFÍAS
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
11
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
FOTO 1:
AREA DE ESTUDIO
FOTO2:
HERRAMIENTAS
12
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
FOTO 3: EXACAVACION DE CALICATA
FOTO 4: CULMINACION DE LA EXCAVACION
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
13
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
ENSAYO
DE
FOTO 5:
MEDICION DE LA PROFUNDIDAD
FOTO 6:
CUNSTRUCCIN DE LA CUNETA
PERCOLACIÓN
14
SANEAMIENTO AMBIENTAL II
F
EN LAS FOTOS 7,8 Y 9 SE MUESTRA LA CUNETA CON GRAVA, PROCESO DE SATURACION Y MEDICION DE LA INFILTRACION RESPECTIVAMENTE.
ENSAYO
DE
PERCOLACIÓN
15
