ejercicios resueltos de propiedades físicas del sueloFull description
Descripción: ejercicios resueltos de propiedades físicas del suelo
Ingeniería de Riegos-UNALM
Descripción: Matriz de riesgo carpinteria
Descripción: Riegos
Descripción: Ingeniería de Riegos-UNALM
Especificaciones Zanjas de InfiltracionDescripción completa
Zanja de Infiltracion
Descripción completa
tDescripción completa
xcnvc
Descripción completa
Estudio de campo sobre zanjas de infiltracion.Descripción completa
Descripción completa
Proceso de InfiltraciónDescripción completa
Zanja de Infiltracion
³INFILTRACION DEL AGUA EN EL SUELO 1.- Determinar la infiltración infiltración acumulada y velocidad de infiltración infiltración (cm/h) para t = 60 min, a partir de datos de campo obtenido con cilindros infiltrometros; además calcular la velocidad de infiltración infiltración básica en (cm/h) Tiempo Acumulado En Mini Lamina Acumulada
5
10
15
20
25
3.39
5.25
6.78
8.12
9.35
30
40
50
75
10.49 12.57 14.47 18.68
SOLUCIÓN: Cuadro Nº 01 datos tratados Lamina Vel. Infil. Acumulada (mm/h) Mm Inst.
Vel. Infil. (mm/h) Promedio
Tiempo parcial en min.
Tiempo acumulado en min.
Lamina infiltrada (cm)
Lamina infiltrada (mm)
5
5
3.39
33.9
33.9
406.80
406.8
5
10
1.86
18.6 18.6
52.5
223.20
315
5
15
1.53
15.3
67.8
183.60
271.2
5
20
1.34
13.4
81.2
160.80
243.6
5
25
1.23
12.3
93.5
147.60
224.4
5
30
1.14
11.4
104.9
136.80
209.8
10
40
2.08
20.8
125.7
124.80
188.55
10
50
1.9
19
144.7
114.00
173.64
25
75
4.21
42.1
186.8
101.04
149.44
Cuadro Nº 02 Datos Procesados Para la determinación de los Valores de las constantes de la v elocidad elocidad de d e infiltración infiltración tiempo acumulado Vel. Infil. ( mm/h) (min)
X = LogT
Y = log(i)
X*Y
X^2
Y^2
5
406.80
0.70
2.61
18.239
0.49
6.81
10
223.20
1.00
2.35
23.487
1.00
5.52
15
183.60
1.18
2.26
26.625
1.38
5.13
20
160.80
1.30
2.21
28.704
1.69
4.87
25
147.60
1.40
2.17
30.323
1.95
4.70
30
136.80
1.48
2.14
31.553
2.18
4.56
40
124.80
1.60
2.10
33.583
2.57
4.39
50
114.00
1.70
2.06
34.946
2.89
4.23
75
101.04
1.88
2.00
37.585
3.52
4.02
12.227
19.891
26.504
17.670
total
44.229
Sabemos
que la velocidad instantánea se define como:
Donde: I = velocidad de infiltración ( ), expresada en mm/hora, cm/hora u otras unidades.
= Tiempo de oportunidad (tiempo de contacto del agua con el suelo) expresado en minutos u horas. a = coeficiente que representa la velocidad de infiltración para b = exponente que varía entre 0 y -1. Para determinar los valores de a y b se hace uso de las formulas deducidas para los mínimos cuadrados o con la ayuda del Excel.
Donde:
Donde: a = anti log ( ) Por lo tanto haciendo uso de las formulas entes citadas, tenemos:
, donde b = constante determinada por regresión
Entonces: b = -0.49 entonces = 294 minutos
= 294 min. Entonces tenemos:
= 46.399
2.- En la determinación de velocidad de infiltración de agua en dos suelos se obtuvieron los siguientes datos .
Tempo(min)
Lamina Infiltrada Acumulada (cm) suelo B suelo A
2
1,14
0,75
4
1,64
1,23
6
2,03
1,64
10
2,65
2,36
15
3,27
3,15
20
3,8
3,86
SO LUCION.
Cuadro Nº 01: datos para el cálculo
tiem. tiem.parc ac. (min) (min)
lamina infiltrada
lamina infiltrada parcial cm parcial (mm) suelo Suelo suelo Suelo A B A B
lamina infiltrada velo. Infil velo. Infil acumulada inst. ( inst. ( (mm) mm/h) mm/h) suelo Suelo suelo Suelo suelo Suelo A B A B A B
2
2
1.14
0.75
11.4
7.5
11.4
7.5
342
225
342
225
2
4
0.5
0.48
5
4.8
16.4
12.3
150
144
246
184.5
2
6
0.39
0.41
3.9
4.1
20.3
16.4
117
123
203
164
4
10
0.62
0.72
6.2
7.2
26.5
23.6
93
108
159
141.6
5
15
0.62
0.79
6.2
7.9
32.7
31.5
74.4
94.8
130.8
126
5
20
0.53
0.71
5.3
7.1
38
38.6
63.6
85.2
114
115.8
Cuadro Nº 02: Datos Procesados Para la determinación de los Valores de las
constantes de la velocidad de infiltración instantánea para el suelo A tiem. ac. (min)
vel.de ilfil.inst.(mm/h ) SUEL O A
X = LogT
Y = log(i)
X*Y
X^2
Y^2
2
342
0.301
2.534
0.763
0.091
6.421
4
150
0.602
2.176
1.310
0.362
4.735
6
117
0.778
2.068
1.609
0.606
4.277
10
93
1.000
1.968
1.968
1.000
3.875
15
74.4
1.176
1.872
2.201
1.383
3.503
20
63.6
1.301
1.803
2.346
1.693
3.252
Total
5.158
12.422
10.198
5.134
26.064
Por lo tanto haciendo uso de las formulas entes citadas, tenemos:
b = -0.687
2.661
a = a = 458.142
Por lo tanto la ecuación de la velocidad de infiltración será:
Cuadro Nº 02: Datos Procesados Para la determinación de los Valores de las
constantes de la velocidad de infiltración instantánea para el suelo B vel.de tiem. ac. ilfil.inst.(mm/h) (min) SUEL O B
X = LogT
Y = log(i)
X*Y
X^2
Y^2
2
225
0.301
2.352
0.708
0.091
5.533
4
144
0.602
2.158
1.299
0.362
4.659
6
123
0.778
2.090
1.626
0.606
4.368
10
108
1.000
2.033
2.033
1.000
4.135
15
94.8
1.176
1.977
2.325
1.383
3.908
20
85.2
1.301
1.930
2.512
1.693
3.727
5.158
12.541
10.504
5.134
26.328
total
Por lo tanto haciendo uso de las formulas entes citadas, tenemos:
b
= -0.397
2.432 a =
ENTONCE S
a = 270.396
Por lo tanto la ecuación de la velocidad de infiltración será:
a) Las velocidades de infiltración para los tiempos de 30 y45 minutos para ambos suelos será:
Suelo A:
Para t = 30 min. = 44.281 mm/ hora Para t = 45 min. = 33.515 mm/ hora
Suelo B:
Para t = 30 min = 70.079 mm/ hora Para t = 45 min. = 59.659 mm/ hora b) Cuál de los suelos acumulara más agua durante un riego de 2 horas de duración.
Cuadro Nº 03: datos para calcular la función de la lámina infiltrada acumulada para el suelo A Tiem. Ac. (min)
lam. Inf. Ac.mm/h
X = LogT
Y = log(i)
X*Y
X^2
Y^2
suelo A 2
342
0.301
2.534
0.763
0.091
6.421
4
246
0.602
2.391
1.439
0.362
5.717
6
203
0.778
2.307
1.796
0.606
5.325
10
159
1.000
2.201
2.201
1.000
4.846
15
130.8
1.176
2.117
2.489
1.383
4.480
20
114
1.301
2.057
2.676
1.693
4.231
5.158
13.607
11.365
5.134
31.019
Total
B =-0.475
2.676 A =
A = 474.24 Por lo tanto la ecuación de la lámina infiltrada para el suelo A será:
Cuadro Nº 04: datos para calcular la función de la lámina infiltrada acumulada para el suelo B tiem. ac. (min)
lam. Inf. Ac.mm/h
X = LogT
Y = log(i)
X*Y
X^2
Y^2
suelo B 2
225
0.301
2.352
0.708
0.091
5.533
4
184.5
0.602
2.266
1.364
0.362
5.135
6
164
0.778
2.215
1.723
0.606
4.906
10
141.6
1.000
2.151
2.151
1.000
4.627
15
126
1.176
2.100
2.470
1.383
4.412
20
115.8
1.301
2.064
2.685
1.693
4.259
5.158
13.148
11.102
5.134
28.871
total
B =-0.287
2.438 A = = 274.157
Por lo tanto la ecuación de la lámina infiltrada para el suelo B será:
La lámina acumulada para un tiempo de 2 horas = 120 minutos para ambos suelos será:
= = 69.386 mm.
Por lo tanto el suelo B acumulara mayor cantidad de agua. c)
Si
se requiere r egar una carg a de agua de 15 cm. ¿cuánto tiempo hay que regar
cada uno de estos suelos? Sabemos
que:
Para el suelo A Para el suelo B Para I = 15 cm = 150 mm tenemos: Suelo A:
Por lo tanto T = 11.3 min.
El suelo A hay que regar 11.3 minutos, para una carga de 15 cm. Suelo B:
Por lo tanto T = 8.18 min. El suelo B hay que regar 8.18 minutos para una carga de 15 cm. d) Cuanto tiempo hay que rega r cada uno de estos suelo para almacenar un volumen de 700 m ^3/ha Para una lámina de 700m^3 /ha = 70 m m de agua se necesita de un tiempo de: Suelo A:
Por lo tanto se necesitara un tiempo T = 56.2 minutos Suelo B:
Por lo tanto se necesitara un tiempo de T = 116.4 minut os
3.- se riega un suelo con 500m^3/ha en el tiempo de 80 min. El primer minuto de riego penetran 6 litros/m2 ¿Cuál es la ecuación de la velocidad de infiltración instantánea y el tiempo en que se produce la infiltración básica?
SOLUCIÓN: Lamina Vel. Infil. Acumulada (mm/h) Mm Inst.
Por lo tanto la ecuación de la velocidad de infiltración será:
a) Para determinar el tiempo en que se produce la infiltración básica usaremos la siguiente relación: Tb =--600*b = 600*1.4842 = 890.4 minuto Tb = 890.4 min.
