Riegos Grupo 8 Ejercicios

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y VETERINARIAS

ING. 704 RIEGOS Y DRENAJES

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y VETERINARIAS

MATERIA: ING-704 RIEGOS Y DRENAJES DOCENTE: ING. JOSE FLORES ALUMNOS:

UNIV. ALCALA MAGNE PALMIRA UNIV. CRUZ JOSE ALVARO UNIV. CHUMACERO T. GIOVANA ARACELI Univ. CATALINA ROXANA ENRIQUEZ MAMANI

PARALELO: B ”

”

ORURO -BOLIVIA



EJERCICIOS * Un suelo humedo tiene un contenido de humedad de 0.15 g/g. si se necesitan 200g. de suelo seco para un experimento ¿ cuantos gramos de suelo húmedo se necesitan ? DATOS. Hg= 0.15g/g Mss = 200gr.

Msh = Mss + Mw

(I)

Obteniendo Mw

= .   ∗200 =30  

Mw

REEMPLEZANDO VALORES EN (I) Msh = 200g + 30g Msh = 230g de suelo húmedo

* Se desea llevar un suelo a C. de C. Se sabe s abe que el suelo alcanza C.de C. con un valor de 0,4 cm3/cm3 (contenido de humedad en base a volumen). Si el suelo esta a P.M.P., ¿Qué altura de agua (cm) hay que aplicar para que el suelo quede a C. de C. hasta una profundidad de 80 cm? Porosidad = 50% ; Densidad real = 2.6 g/cm3 DATOS CC=0.4 cm3/cm3 hw=? Z =80 cm Dr = 2.6 g/cm3 f= 50v Vt= 100 m*100m *0.8m Vt =8000 m3

Vs = 8000*0.5 Vs = 4000 m3

 → Mw=Qw∗Mss Qw =  =0.4∗10400  = 416 4160 3

 =     =    =0.52

Mss = Dr * Vs Mss =2.6Tn * 4000m3 Mss = 10400 tn

Ln =(0.52 – 0.4)* 80 cm Ln= 9.6 cm



*Un terrón natural de suelo húmedo tiene un volumen de 150 cm 3, un peso húmedo de 240g y un espacio ocupado por aire de 0.15 cm3 / cm3 . si la densidad de partículas es de 2.65 g/ cm3.calcular a) Densidad aparente en base a peso seco b) Contenido de humedad en base a peso c) Contenido de humedad en base a volumen d) Porosidad total. DATOS Vt = 150 cm 3

por otro lado

Msh = 240 g V aire = 0.15 cm 3 / cm3 Dr = 2,65 g/ cm 3 Volumen de aire

. ∗150 Va =  Va = 22.5  Vt = Vs + Vw + Va 150 cm3 = Vs + Vw + 22.5 cm 3 150 – 22.5 = Vs + Vw 127.5 cm3 = Vs + Vw Vs = 127.5 cm 3 - Vw (I)

Dr =

(II)

Remplasando (I) en (II) Mss = 2.65g/cm3 * (127.5 cm 3 - Vw) (III)

 = .   

=1.2 ⁄  Qw  ∗100% .  Qw = .  ∗100 Da

Qw = 32.83 %

c) Qv =

(IV)

Igualando (III) y (IV) 240g – Vw = 337.85 g – 2.65 Vw g/cc(2.65 vw - Vw) = 337.85 g 1.3 Vw g/cc = 337.85 g – 240

Vw =

. ./ 3

Vw = 59.32cm

Mss = 240g – 59.32 g

Mss = Dr * Vs

b)

Mss = Msh – Vw

Mss = Msh - Mw

 

a) Da =

Msh =Mss + Mw Donde Mw = Vw

 ∗100 

Mss =180.681 gr.


Qv =


. ∗100  

Qv = 39.54%

 = 1   . / ∗100  = 1  . /  = 54 54 % Vf = 0.5454 * 150 Vf = 81 . 82 /

d)

*El contenido de humedad de un suelo a cc. Es de 0.4 cm3 / cm3 . Indique la altura de agua cm. Que hay que adicionar a este suelo para reponer totalmente la humedad aprovechable en una profundidad de 100 cm.

 

Qv =

Qv = 0.4

Ln = Qv * Z Ln =

 ∗a ∗ z 

Ln = Qv * 100 cm Ln = 0.2666 * 100cm Ln = 26.66 cm.

* Una muestra de suelo tiene un contenido de humedad de 35% (base peso).¿ que volumen de agua se debe añadir a una muestra de 1Kg de ese suelo para que su contenido de humedad aumente a un 50%?

35% Qw Mss = 1000Kg

 = −    Qw =   → Mw = 0.15 * Mss 0.15 =  Qw =

15 % =

50% Qw

Mw = 0.15 * 1000gr. Mw = 150 gr./ H 2O

Dw =

 

→

 =  / 

Vw = 

Vw = 150 cm 3



* Se toma una muestra de suelo a los 15 cm. De profundidad que peso 350g. luego fue secado en una estufa a 105°C por 24 Horas y su peso fue de 280 g. si la densidad aparente de dicho suelo es de 1.3 g/cm3 calcule. a) El volumen de agua que tiene la muestra de suelo en el campo b) El contenido gravimétrico de humedad que tenia la muestra de suelo en el campo c) El contenido volumétrico de humedad que tenia la muestra de suelo en el campo d) La altura que tenia los primeros 30 cm. De profundidad de dicho suelo. e) Si posteriormente a la toma de muestra del suelo, cae una lluvia de 14 mm. ¿qué profundidad de suelo queda a cc.? a) Mw = Msh – Mss Mw = 350g – 280 g = 70g Vw = 70 cm3

→

Mw = Dw = 1 g/cc

∗ ∗100    Qw =   ∗100

b) Qw =

Qw = 25% Qw = 0.25 g/g

 =    .  Qv = 0.325  

c) Qv =

    = Vt = ℓ . /

d) Da =

Ln = Qv * z Ln = 0.325 * 30cm Ln = 9.75 cm e) 14mm *

 ∗  ∗  =     



V = 

= 0.0467 

Ln = Qv * z Z=

 .   = . = 4.307 .

  ℎ   

*Con respecto al suelo del ejercicio N° 11 a) Que volumen de agua se debe añadir para que el contenido de humedad de la muestra alcance CC. (40% en base a peso)? b) Que altura de agua se debe aplicar a 1 ha para que la humedad de los primeros 30cm de dicho suelo alcancen CC (40% en base a peso)



 

a) Qw =

Mw = Qw * Mss Mw = 0.4 * 280gr = 112gr. Contenido de agua 70 Vw = 112



  70 = 42 de agua

40%

cc

b) Qw =

 

Qw de suelo

Mw = 0.4 * Mss Mw = 0.4 * 280gr = 112cc Vw = en el suelo = 70 cm 3 V w para alcanzar = 112 70 = 42 cm 2 Qv =

 =  ∗100  . 

Qv = 0.195

Ln = Qv * z Ln =

∗ ℓ∗ ℓ

Ln = 0.195 * 30 cm = 5.85cm.

* Se determina que la porosidad de suelo mineral es de un 50%, se sabe que son necesarios 12 c. de agua para saturar todo el perfil desde CC. Se requieren 3.5 cm. Para llevarlo desde un contenido de humedad de un 18% hasta CC. ¿ cual es la profundidad del perfil ? DATOS f = 50% Ln = 12cm. Lncc = 3.5 Qv = 18% Z = ? Ln = Qv * z

 = .  .

Z=

Z = 19.44 cm.

Vt = Vs + Vw + Va Vt = Vs + 0.5 Vt Vs = 0.5 Vt.

.



Ln= Qv * z

 =  = 24 cm .

Z = 

Ln = 12cm Qv = 32%

 =  =37.5 . .

Z2 = 

Z = Z1 + Z2 = 19.44 + 37.5 = 56.94 cm.

*En un macetero ¿ cual es la cantidad de agua necesaria para saturar el suelo se sebe que su volumen es 950 cm3, CC 27%, PMP. 10% y su Da 1.32 g / cm 3? Vt = 950 cm 3 Cc = 27% PMP = 10% Pw = 20% Da = 1.32 g /cm 3

Calculo de porosidad

Calculo

F=

Qw =

1  ∗100 .  /∗100 F = 1  .  / F = 50.19%

Calculo de Vp VP = Vt * F VP = 950 cm 3 * 0.5919 VP = 476.8 cm3

   Da = 

Mss = Da * Vt Mss = 132 g/cm3 *950 cm3 Mss = 1254 g Mw = Qw * Mss Mw = 0.2 * 1254 gr = 250.8g = Vw

VP = Vw + Va VA = VP – Vw Va = 226 cm 3 se requieren 226 cm3 de agua para saturar el suelo



* Si:CC. 27.3%,PMP.14% Pw.19.7%, Da 1.4g/cc y H 83cm. a) determinar la porosidad b) ¿Qué % de poros están con agua c) Si cae una lluvia de 14 mm. Cual es la altura de humedecimiento del suelo Datos cc = 27.3 % PMP = 14 % PW = 19 7 % Da = 1.4 g /cc h = 83 cm.

ℓ ℓ . / F = 1 - ./

a) F = 1 -

F = 47 17 % b)

− ∗∗  .−. ./ Ln =    ∗ / ∗ 

 Da = 

c) Ln =

1.4 tn / m 3 * Vt = Mss Mss = 1.4Tn/m3 * 8300 m3 Mss = 11620 Tn.

→ →

3915 11 m 3 2289.14

Ln = 0.076 * 1.4 * z Ln = 0.1064 z

100% x

Z=

 .  .= .

= 13.158 .

x = 58.47 %

* Un suelo presenta las siguientes características

profundidad 0 – 25 25 – 50 50 – 88

a) b) c) d)

C de C % 30 28 26

PMP% 15 12 11

Da g/cm3 1.35 1.4 1.41

determinar la humedad aprovechable determinar l déficit de humedad ¿ hasta que profundidad moja a CC. Una lluvia de 30mm. Determinar humedad de saturación a partir de Pw.

E% 48 47 47

Pw % 22 21 20



0 – 25 cm. = 8% 25 – 50 cm. = 7% 50 – 88 cm. 6% a) Qw = CC– PMP

−  ∗∗ −∗1.35∗25→ Ln = 5.06 Ln =   − Ln =   ∗1.4∗25 → Ln = 5. − Ln =   ∗1.41∗33→ Ln = 8.037 Ln = 1

1

2

2

3

3

∑

= 18.69 cm.

b) Ln1 = 0.08 * 1.35 * 25 = 2.7 cm. Ln2 = 0.07 * 1.4 * 25 = 2.45 cm. Ln3 = 0.06 * 1.41 * 38 = 3.21 cm ∑ = 8.36cm.

c) Ln1 = 0.22 * 1.35 * 25 =7.425 cm. Ln2 = 0.21 * 1.4 * 25 = 7.35 cm. Ln3 = 0.20 * 1.41 * 38 = 10.7 cm. Vt1 = 100*100* 0.25 = 2500 Vt2 = 100*100* 0.25 = 2500 VT3 = 100*100*0.38 = 3800 Vp1 = 2500* 0.48 = 1200 Vp2 = 2500 * 0.47 = 1175 Vp3 =3800 * 0.47 = 1786 Vw1 = 100*100* 0.07425 =742.5 m 3 Vw2 = 100*100 *0.0735 = 735 m3 Vw3 = 100 *100 *0.107 = 1070m 3 Vs = vp -Vw Vs1 = (1200 – 742.5)m3 = 457.5m3 Vs2 = (1175 - 735) m 3 = 440 m 3 Vs3 = (1786 - 1070)m 3 = 716m3 Ln = Qw* Da * Z

 → Z= ∗

 → Z1 = 7.407 .∗.  → Z2 = 7.650 Z2 = .∗.  → Z3 = 8.180 Z3 = .∗. Z1 =

∑= 23.24

 = . 

d) Qv1 =   Qv1 = 0.183 Qv2 = 0.176 Qv3 = 0.188 Hs = Qw * Z

Hs1 = Qw * Z = 0.183 * 25 =4.575 Hs2 = 0.176 * 25 = 4.4 Hs3 =0.188 * 38 = 7.14 ∑= 16.11



*Se tiene 5ha. De maravilla con una profundidad radicular de 80 cm. Se esta regando con un UR de 30% en un suelo con las siguientes características: profundidad C de C % PMP% Da g/cm3 0 – 25 30 12 1.41 25 – 45 30 12 1.42 45 – 80 28 11 1.35 a) Si antes del riego cae una lluvia de 25 mm. ¿hasta que profundidad se humedece el suelo b) Si a los 80 cm. Existe un hardpan impermeable ¿Qué monto de lluvia dejara un nivel freático a 25 cm. De la superficie Sup = 5 Ha. Z = 80Cm. Er = 30%

−  ∗∗∗ − Ln =   ∗1.41∗25∗0.3 =1.9 − Ln =  ∗1.42∗20∗0.3=1.53 − Ln =   ∗1.35∗35∗0.28=2.4 ∑ =5.85 . Ln = 1

2 3

50 000 m2

80 cm

Vw1 = 500 000 m 2 * m = 950 m 2 Vw2 = 50 000 m 2 * 0.0153 m = 765 m3 Vw3 = 50 000m 2 * 0.0241 m = 1205 m 3

 =0.0238     Qv1 =   =0.0191  =0.0301 Qv1 =   ∑ = 0.073  . Z=  = . = 34.246  Qv1 =

Vt = 50000 m 2 * 0.8 m Vt = 40 000 m 3



* Se tomaron muestras de dos estratas de suelo con un cilindro de 10 cm. De largo y 5 cm. De radio, luego se les determino lo siguiente: profundidad C de C % PMP% Da g/cm3 0 – 30 30 15 1.35 30 - 80 28 13 1.40 a) Si el UR es 30%, ¿Cuántos metros cubicos de agua se deben aplicar por ha.? b) Si antes del riego cae una lluvia de 45mm. ¿se forma o no nivel freático? Si se forma ¿hata que profundidad? c) Si se saca una muestra de 100 cc desde la primera estrata antes dl riego, ¿Cuánto pesaria dicha muestra?. a)

−   ∗ 1.35 ∗ 30  ∗ 0.3 = 1.82 . − ∗1.4∗50 ∗0.3=3.15 . Ln =   ∑ =4.97 . Ln1 = 2

Vm3/H2O = 100m * 100m * 0.0497 m = 497 m 3/ ha b) Ln 4.97 cm Entonces

 . =22.5  Z 1= .∗. . Z 2= .∗. =21.4  Z 1 = −∗

∑ = 43.9 cm

Z = 43.9 cm es menor a 80 cm por tanto no se forma el nivel freático c) Mss = Da * Vt Mss = 1.35 g/cc * 100cc Mss = 135 gr.

Preguntas *Basado en su conocimiento de curvas características típicas para una textura arenosa y una textura franco arcillosa, compare en un gráfico de contenido de humedad en base a volumen v/s tiempo a dos suelos con estas texturas. Asuma que ambos suelos están completamente cubiertos con el mismo cultivo y que la evapotranspiración es la misma y constante en el tiempo. a) Haga el gráfico para varios ciclos de riego indicando con flechas cuando se riega. Asuma que se riega cuando el potencial del agua del suelo llega a 15.0 bares. b) ¿Como modificaría Ud. la práctica del riego para un cultivo en que la densidad radicular baja a la mitad en cada uno de estos suelos?



A)

Curva característica de suelo arcilloso y suelo arenoso. B) Ambos suelos a C. de C. tienen distinto contenido de humedad, siendo mayor en el suelo arcilloso que en el arenoso, sin embargo, la tensión o potencial mátrico a que esta retenida esta agua es el mismo, -0.33 bares. De igual forma ambos suelos a P.M.P. tienen distinto contenido de humedad, siendo mayor en el suelo arcilloso que en el arenoso, esto implica que las plantas que se encuentran en suelos arcillosos se marchitan con un contenido de humedad mayor del suelo que las plantas que se encuentran en un suelo arenoso, sin embargo la tensión o potencial mátrico a que esta retenida esta agua es el mismo, -15 bares. * Señale en forma práctica los 4 principales pasos que se siguen para determinar la densidad aparente de un suelo. R. La densidad aparente de un suelo, se define como el cociente que resulta de dividir el peso de suelo seco entre el volumen total, incluyendo los poros. Usualmente se expresa en gr/cm 3. Para fines prácticos, conceptulmente esto es lo mismo que la gravedad específica, peso específico o peso volumétrico. Da =

 

donde: Da = Densidad aparente (gr/cm 3) Pss = Peso del suelo seco (gr) Vt = Volumen total (cm 3) La determinación de la densidad aparente puede hacerse por diferentes métodos; con muestras alteradas e inalteradas. Entre ellos se pueden mencionar: a. Método de campo utilizando plástico. b. Utilizando barrenas o cilindros de volumen conocido (método de campo). c. Método del terrón o parafina (método de laboratorio). d. Método del petróleo (método de laboratorio).



Ejercicios *Hay 2 tensiómetros con manómetros de mercurio ubicados a diferente profundidad en el perfil del suelo A=30cm, B=60cm. Ambos tensiómetros marcan 18,8 cm de mercurio. ¿Cuál es el potencial total del agua en A y B? ¿Hacia donde se mueve el agua?. (Asuma el nivel del suelo como el nivel de referencia).

ΨA = 13.5 h (h + H) Ψ A = (13.5 – 18.8 cm – 18.8 cm) ΨA=235cm. Ψ= 18.8cm

60 cm. ΨB = (13.5 *18.8 – 18.8cm) ΨB = - 235 cm. como ΨA = ΨB el agua no se mueve 

*Hay un suelo de 60 cm de profundidad en una ladera de un cerro con una pendiente de 20%. Se instalan 2 tensiómetros a 50 cm de profundidad y a una distancia horizontal de 1 metro uno de otro. El tensiómetro A (el más alto) marca 50cb y el tensiómetro B (el más bajo) marca 150cb.¿Cuál es el potencial total del agua en cada punto? ¿Hacia donde se mueve el agua? (Ocupe como N.R. el punto B). DATOS Z = 60 cm. Pend = 20 % ΨA = 50 cb ΨB = 150 cb Ψ T = !

 = 500   = 50  ∗ 100 10  = 150  ∗  = 1500   = 500   20  → 480 . Como  <         



* Si en un suelo hay una napa freática ubicada a 2,5 m de profundidad y existe un tensiómetro de bourdon ubicado a 90 cm de profundidad que marca 15 cb. a) Calcule el potencial hidráulico a 3m de profundidad (A), el potencial hidráulico en el límite de la napa freática (B) y el potencial hidráulico en el punto donde esta ubicado el tensiómetro (C). b) ¿Hacia donde se mueve el agua ? DATOS

 = 150   = 15  ∗    Z = 90 cm  = 150cm + 90 cm →  = 240  = 15 cb a)  = 2.50  + 1001 →  = 250   =  = 250  Nf = 2.5 m Ψ

→

b)A B Como

 >  entonces el agua se mueve de A a B

*Una cubeta está dividida por una membrana semipermeable. A un lado hay agua pura y al otro una solución con ψs = -0,24 MPa4. a) ¿Qué potencial total del agua tiene el punto A ubicado en el agua pura a 30 cm de altura de un punto B ubicado en la solución? ¿Hacia donde se mueve el agua ? b) ¿Qué potencial de presión extra debiera aplicarse a la solución para que no ocurra movimiento de agua ?

 = 0.24  a)

b)

agua pura

 = 30  + 20   = 55  Se mueve A →  <  >    = 0.24  ∗ 1000 0.1 =2400  = 2400 + 55   = 2345  Si   0.2 4  + 0.2 4  = 0  ℎ   ∴  = +0.24 

solución



*El potencial hidráulico de un punto A de un suelo es de -65 cm y el ψm es de -35cm. En un punto B del suelo localizado 30cm bajo A el ψm = -40cm. Considere que esta circulando agua a razón de 600cm3 en 10 horas por un área de 200 cm2 entre los 2 puntos de dicho suelo ¿Calcule la K37,5 del suelo? Datos J

=

-

Q = k ∆φ J ∗ ∆∗t ∆x ∆φ=AB ∆φ= 40cm—35cm ∆φ= 5cm Q = Vt = 6003 10ℎ. Q=60cm3/Hrs ∆ =(∗ ∆∗ ) ∆ 603/ℎ ) 30 =(65∗ 2002∗10 ℎ 5  =11.7 ℎ 1 .

= .

-K 37.5 =0.312 cm/ hrs

65 Qm = -35cm

V = 600cm3 T= 10 Hrs. Area = 200 cm 2

∆x=30cm  = 40 



*En una columna de suelo saturado en equilibrio. Calcule el valor de potencial hidráulico en los puntos A, B, C y D ¿Cual es el flujo?

 = 20 + 40 +50 cm

 = 110   = 20  40   50  = 110   = 20  40   50  = 110   =  = 110 

FLUJO =

 =  =  = 110   = 110   =  >  = 110  110  = 0  ℎ 

*En una columna de suelo saturado con agua que no esta en equilibrio, el agua se está moviendo con un flujo de 0,1 m/hr. Calcule el valor del potencial hidráulico en A y en B y el valor de la conductividad hidráulica



K = 0.1 m/hrs.

 = 20  + 80  = 100   = 0   = 0.1 ℎ ∗ 0.8 0  =0.08 

*Un agricultor descubre que su semillero de alfalfa una vez establecido le da excelentes rendimientos sin riego. La evapotranspiración media durante el período de floración y llenado de grano es de 5 mm/día, considere que durante el período no ocurren lluvias. Las raíces llegan hasta una profundidad de 1,5 m. Durante 50 días del período el contenido de humedad medio en base a volumen en la zona radicular baja de 0,25 a 0,20 cm3/cm3 y su llega a - 50 cb. Si el gradiente de potencial hidráulico entre 1,5 m de profundidad a que se encuentra el nivel freático es de 10 cm/cm, calcule: a) ¿Existe aporte de agua desde la napa freática? Si existe ¿Cuanto es su aporte diario? b) ¿A qué profundidad se encuentra el nivel freático? c) ¿Cual es el valor de K para el suelo entre 1,5 m de profundidad y el nivel freático?



Datos: ETO = 5 mm /dia Z = 1.5 m Dias = 50 0.25 a 0.20cm 3/cm3 i = 1.5 m N.R. = 10 cm/10cm

Ln = (CC - PMP)* z Ln = (0.25 -0.20) cm 3/cm3* 150cm Ln = 7.5 cm Ln = 75mm.

 = 50 *   = 500   

a) ETC =  

 = 50



ETC = 1.5 mm/dia Aporte de napa freatica es = 5mm/dia – 1.5 mm/dia Aporte de napa freática es = 3.5mm/ dia



b) NF = 500 cm*  

=5∗0.5

NF = 2.5 m c) K= NF – z = 2.5 m – 1.5m = 1m *0.35 K = 0.35 mm / dia

Preguntas * Al cubrir con agua la superficie de un suelo seco, la velocidad de infiltración en la etapa inicial es superior al valor de la conductividad hidráulica del suelo (saturación). Después de un tiempo, sin embargo, se aproxima a Ko. Explique.

Al no mediar membranas semipermeables en el suelo el agua se mide en respuesta a potencial hidráulico (suma de potencial de presión o mátrico y gravitacional) Potencial hídrico del suelo Ψ = ψ g + ψm ( ψ p) o Potencial hidráulico : ∅ = z + h



Dentro de un suelo los componentes del potencial varían según las condiciones de este. Si el suelo está saturado, no existe potencial mátrico, sino que actúa un potencial de presión como una columna de agua sobre un punto dado en el perfil del suelo. Si el suelo no se encuentra saturado, existirán poros con aire y meniscos que disminuirán la energía libre del agua. La conductividad hidráulica a saturación (Ko)es mayor en suelos arenosos (con valores de 10 -4 a 10-6 m/s), que en suelos arcillosos (con valores de 10 -6 a 10-9 m/s). Como ya se mencionó, K también depende del contenido de humedad del suelo , si se está en suelos con bajo contenido de humedad la conductividad hidráulica es muy baja y cero, por lo tanto no habrá flujo, aunque el gradiente de potencial sea grande.

*Dibuje una curva tipo de velocidad de infiltración del agua en el suelo v/s tiempo. Explique la forma de esta curva en términos de la ley de Darcy. Marque cuidadosamente los ejes de la curva y señale el valor de Ko. Justifique. R. Ley de Darcy El movimiento del agua en el suelo se expresa por el flujo de agua (cantidad de agua que pasa por una unidad de área en un tiempo dado) que se describe por la Ley de Darcy, cuyas unidades de medición para flujo de agua son m/s, cm/s, mm/día, etc. J = Q/At = -K ( Δψ /Δ x) El agua se mueve en respuesta a dos factores, primero a una fuerza que corresponde al gradiente de potencial, que es adimencional, pero como es un vector tiene sentido y dirección; y en segundo lugar a la conductividad hidráulica, es decir la capacidad del medio para conducir el agua, la cual varía con el contenido de agua y con el tipo de suelo. La conductividad hidráulica a saturación (Ko)1 es mayor en suelos arenosos (con valores de 10-4 a 10-6 m/s), que en suelos arcillosos (con valores de 10-6 a 10-9 m/s). Como ya se mencionó, K también depende del contenido de humedad del suelo (Figura 7), si se está en suelos con bajo contenido de humedad la conductividad hidráulica es muy baja y cero, por lo tanto no habrá flujo, aunque el gradiente de potencial sea grande. 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45



0,5 1,E+1 1,E+0 1,E-1 1,E-2 1,E-3 1,E-4 1,E-5 1,E-6 1,E-7

K (cm/dia)

*El suelo puede estar bajo tres condiciones distintas, y que darán o no origen a un flujo de agua : 1. Suelo saturado con agua en equilibrio donde no existe movimiento de agua en la mat riz suelo. (el criterio de equilibrio es de igualdad de potencial hidráulico) 2. Suelo saturado en que el agua no esta en equilibrio, existirá flujo de agua; 3. Suelo no saturado donde también existirá un flujo de agua. Se debe tener cuidado de no confundir caudal o gasto con flujo, ya que el caudal es el agua que pasa en un tiempo determinado, dicho en otras palabras es el flujo que pasa por un área dada. G = J x A = (Q/At) x A = Q/t

Ejercicios * El potencial hídrico de un tejido en un matraz con agua pura es de -0,6 MPa sus componentes son : ψp = 0,5 MPa y ψs = -1.1 MPa. Si el mismo tejido se coloca en una matraz con solución salina de -1 MPa a)¿Cual será el nuevo potencial hídrico del tejido y sus componentes?. b)¿Qué potencial debiera tener la solución para provocar plasmolisis de las células del tejido?

 =  +  a) 1.110.60.5  = 1   = 1.1     = 0.60.6  = 0.1  b)  = 0.50.6



 = 1.1 

Ψ = - 0.6 MPa Ψp = - 0.5 MPa Ψs = - 01.1 MPa Ψ = - 1

Mℓa

* En el gráfico siguiente, se muestran las variaciones en el contenido de humedad de 2 suelos de 30 cm de profundidad: A) franco arenoso y B) franco arcilloso. Cada suelo se riega cuando llega a PMP con una altura de agua que los deja a C. de C. Las flechas señalan el momento del riego. Señale : a) ¿Cuales son los contenidos de humedad a C.de C. y P.M.P. del suelo arenoso y arcilloso. b) ¿Qué humedad aprovechable tiene cada suelo? c) ¿Con que frecuencia se riega cada suelo? a) SUELO ARCILLOSO : Cc =12 cm / cm del grafico PMP = 6 cm/cm Z = 30 cm b) HA = CC – PMP

→=    6 /

HA = 6 cm / cm

c) Cada 12 dias. a) SUELOARENOSO CC = 9 cm / cm PMP = 4 cm / cm del grafico b) HA = CC – PMP = 9 cm / cm - 4 cm / cm HA = 5 cm / cm

→

c) Cada 10 dias *De acuerdo a los datos presentados, calcule el número de riegos y las fechas de riego



(grafique). Considere que la temporada de riego comienza en septiembre y el cultivo se cosecha el 15 de enero. CDC = 30% Etc Septiembre 4 mm/día PMP = 18% Etc Octubre = 5 mm/día Da = 1,4 g/cm3 Etc Noviembre = 6 mm/día UR = 50% Etc Diciembre = 3 mm/día Profundidad de raices 50 cm Etc Enero = 0

∗

Ln = ( CC – PMP )* Ln = (0.30 – 0.18 )* 1.4 * 50 cm

 

→  = 8.4  →  = 84 

Fr =



Sepl . = Fr = /

= 21,0  = 20 

Fr = 10 dias + 10 dias = 20 dias 30 dias

  =16.8 =16  /   Nov. Fr = / = 14   / = 28  Dic. Fr =   / Oct * Fr =

MESES fechas

SEP 10 20 30

OCT 8 16 24

FR.

3

3

NOV 1 8 15 22 29 5

DIC 12 16

ENE 0

2

0

FR = 13 riegos

*Un cultivo de trigo en floración crece en un suelo franco con una profundidad de arraigamiento de 95 cm. El contenido de humedad del suelo a C. de C. y P.M.P es de 0,3 g/g y 0,15 g/g, respectivamente. La Da del suelo es 1,2 g/cm3. La evapotranspiración promedio diaria para un cultivo de trigo en floración es de 5 mm/día. a) Si el contenido actual de humedad es de 0,3 cm3/cm3 desde la superficie hasta una profundidad de 120 cm ¿En cuantos días se regará el cultivo?. b) Si el UR es de 40% ¿En cuantos días se volverá a regar el cultivo ?



Z = 95 cm CC = 0.3 g/g PMP = 0.15g/g Da = 1.2 g/ cm 3 ETC = 5mm /dia a) Ln = (CC - PMP)* Da * z Ln = (0.3g/g * 0.5g/g)* 1.2 * 95 Ln = 17.1 cm Ln = (0.3cm3 /cm3)* 120 cm Ln = 36 cm Ln = 36 cm – 17.1 cm Ln = 18.9 cm N° de dias =

a) Humeda = 0.3 cm 3 / cm3 Z = 120 cm N° de días = ? b) UR = 40% N° de días =

 =   /

N° de dias = 37.8 dias

b) Ln=(0.3 g/g – 0.15g/g)* 1.2 * 95 *0.4 Ln = 6.84 cm Ln = 68.4 mm



N° de dias = 

. = /

N° de dias = 13.7 dias

* Durante la temporada 97/98 se realizó un ensayo de quinoa en la Estación Experimental Antumapu. La profundidad de enraizamiento de este cultivo fue de 60 cm. Las características del suelo fueron: Profundidad

C .de C. (%)

P.M.P. (%)

Da (g/cm3)


0 - 15 15 - 45 45 - 75

23,43 19,23 13,30


15,00 13,31 10,89

1,31 1,23 1,36

La Etc mensual de la quinoa fue: Septiembre : 13,4 mm/mes Octubre : 23,5 mm/mes Noviembre : 42,4 mm/mes Diciembre : 58,3 mm/mes Enero : 65,5 mm/mes El suelo estaba a C.de C. el 1 de septiembre, no hubo lluvia entre el 1 de Septiembre y el 31 de Enero y el U.R. es de 50%, conteste: a) ¿Qué contenido de humedad tiene el suelo cuando el umbral de riego alcanza al 50%? b) ¿Cuántos riegos se dieron a la quinoa entre el 1 de Septiembre de 1997 y el día 31 de Enero de 1998? c) ¿Cada cuantos días se realizaron los riegos para dicho período? d) ¿Qué altura de agua se debió aplicar en cada riego? e) ¿Qué volumen de agua se aplicó durante todo el período en 1 hectárea de quinoa? Ln = (CC – PMP )*Da * z Ln1 = (0.2343 – 0.15)*1.31*15 Ln2 = (0.1923 – 0.1331)*1.23*30 Ln3 = (0.133 – 0.1089)*1.36*30 LnT = 16.6mm + 21.8mm +9.8mm LnT = 48.2 mm

→  =1.66 → =16.6 →  =2.18 → =21.8 →  =0.98 → =9.8

. =96.4 .  =9.64 LnT = 96.4mm*  . SEPT N° dias = ./ = 3.59  . = 2.05  OCT N° dias = ./ . NOV N° dias =./ = 1.1 4  . = 0.83  DIC N° dias = ./ . = 0.64  ENE N° dias = ./

a) LnT=

b)

∑= 8.35 dias

c) SEPT 4 dias 25 dias

≈ 8  OCT 15 dias 14 dias

NOV 12 dias 12 dias

DIC 11 dias 10 dias

ENE 10 dias


d) Lw =

.−. →  2.41 .  

e) 9.64 cm 1 cm 2.41 1 cm


→ → →

→

x 100 m3 / ha

x = 964 m3/ha.

x 100cm3 / ha

x =241 m3 / ha

Vol. Agua m3 + 247 m3

→   = 1205 

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Riegos Grupo 8 Ejercicios

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