Instituto Universitario Politécnico

Santiago Mariño

Carrera:42 Ingeniería Civil

Materia: Hidrología

Profesora: Integrante:

Enid Rincón Molero Anthony

C.I: 25080011

Ciudad Guayana, junio del 2014

La infiltración es un proceso de gran importancia económica, vista por elingeniero como un proceso de pérdida y por el agricultor como unaganancia.

El análisis de la infiltración en el ciclo hidrológico es de importancia básica en la relación entre la precipitación y el escurrimiento, a continuación se introducen los conceptos que la definen, los factores que la afectan, los métodos que se usan para medirla y el cálculo de dicha componente.

INFILTRACION

es el proceso por el cual el agua penetra en el suelo, a través de la superficie de la tierra, y queda retenida por

ella o alcanza un nivel acuífero incrementando el volumen acumulado anteriormente. Superada por la

capacidad de campo del suelo, el agua desciende por la acción conjunta de las fuerzas capilares y de la

gravedad. Esta parte del proceso recibe distintas denominaciones: percolación, infiltración eficaz,

infiltración profunda, etc.

Estos se usan en pequeñas áreas o cuencas experimentales.Cuando hay gran variación en los suelos o en la vegetación, elárea se divide en pequeñas áreas uniformes y en cada una deellas se realizan mediciones. Los infiltrómetros son de dostipos: tipo inundación y simuladores de lluvia.

Infiltrómetro tipo inundador Son generalmente tubos abiertos en sus extremos, deaproximadamente 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 cantidadde agua necesaria para esto durante varios intervalos de tiempocon lo que se puede conocer la capacidad de infiltración. Sedebe continuar con las medidas hasta que se obtenga unacapacidad de infiltración aproximadamente constante.

El aparato que se usa es muy sencillo, es el infiltrómetro. El máscomún consiste en un cilindro de 15 cm de largo y fijo,aproximadamente de 20 cm; se pone en él una determinadacantidad de agua y se observa el tiempo que tarda en infiltrarse.

A este aparato se le atribuyen algunos defectos: el agua se infiltrapor el círculo que constituye el fondo, pero como alrededor de él no seestá infiltrando agua, las zonas del suelo a los lados del aparatoparticipan también en la infiltración, por lo tanto, da medidassuperiores a la realidad.

Infiltrómetro de cilindros concéntricos

La capacidad de infiltración es la cantidad máxima de agua que puede absorber unsuelo en determinadas condiciones, es variable en el tiempo en función de lahumedad del suelo, el material que conforma al suelo, y la mayor o menorcompactación que tiene el mismo.La capacidad de infiltración disminuye hasta alcanzar un valor casi constante amedida que la precipitación se prolonga, y es entonces cuando empieza elEscurrimiento.

Generalmente la capacidad de infiltración se la expresa mediante la ecuación

F=Fc+(Fo-Fc).e−𝑡𝑘

f = Capacidad de infiltración en un tiempo en mm/hfo = Capacidad de infiltración Inicial en mm/hfc = Capacidad de Infiltración de equilibrio o “capacidad de infiltración del suelo”

t = tiempo en horask = Constante que representa la tasa de decrecimiento de esa capacidad.

Curva Capacidad de infiltración, fLa variación de la capacidad de infiltración se clasifica en dos categorías:a) Variaciones en áreas geográficas debidas a las condiciones físicas del suelo.b) Variaciones a través del tiempo en una superficie limitada:1) Variaciones anuales debidas a la acción de los animales, deforestación,etcétera.2) Variaciones anuales debidas a diferencias de grado de humedad del suelo,estado de desarrollo de la vegetación, temperatura, etcétera.3) Variaciones a lo largo de la misma precipitación.

DEFINICIÓN Y FORMA DE OBTENER EL ÍNDICE DE INFILTRACIÓN

Se admite que para una tormenta dada y en las condiciones iniciales que el valorde recarga de la cuenca es constante durante toda la duración de la tormenta. Enel gráfico de la intensidad media de la lluvia en función del tiempo, el índicerepresenta la intensidad media por encima de la cual todo excedente setransforma en escorrentía. Es claro que el índice integra, en forma excesivamentesimplificada, la acción de la intercepción de los diversos almacenamientossuperficiales y de la infiltración.

La determinación de la infiltración se puede hacer empleando infiltrómetros,lisímetros o parcelas de ensayo, de manera análoga a la medida de laevaporación y de la evapotranspiración desde el suelo. Sin embargo, por lasrazones expuestas con respecto al inconveniente de estos métodos, es normalhacer determinaciones in situ.

ELEMENTOS A DEFINIR: • Tiempo de Retorno de la lluvia de proyecto: En función del tipo y tamaño de la obra. • Duración de la tormenta: En función de las características físicas y climáticas de la cuenca. • Distribución temporal: Utilización de Patrones temporales. Utilización de Curvas IDF (bloque Alt.) Utilización eventos críticos registrados • Distribución espacial: Transfiere el resultado puntual para el espacial. Característica observada en diferentes partes del mundo; la distribución espacial no posee un modelo típico uniforme.

Es un diagrama de barras que indica la variación de la altura o intensidad de lluvia con respecto al tiempo dividido en intervalos iguales de tiempo. El tamaño de este intervalo se selecciona arbitrariamente, pero debe ser lo suficientemente pequeño para captar las variaciones temporales de lluvia significantes.

Es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de alguna información hidrológicatal como: nivel de de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros. Para un río,arroyo, rambla o canal, si bien típicamente representa el caudal frente al tiempo; estoes equivalente a decir que es el gráfico de la descarga (L3/T) de un flujo en función deltiempo. Éstos pueden ser hidrogramas de tormenta e hidrograma anuales, los que asu vez se dividen en perennes y en intermitentes.Permite observar:o las variaciones en la descarga a través de una tormenta, o a través del :o el pico de escorrentía (caudal máximo de la avenida);o el flujo de base o aporte de las aguas subterráneas al flujo; o,o las variaciones estacionales de los caudales si se grafica un período de uno o

varios años. Un mm de precipitación significa que en una superficie de un m² hacaído un litro de agua de lluvia (1L/m²).

El modelo Horton, se permite simular la curva de capacidad de infiltración delsuelo. Es un modelo de tipo empíricas, que permiten expresar la capacidad seinfiltración como una función del tiempo, de constantes empíricas y parámetrosdel suelo.La expresión de Horton de tres parámetros es la siguiente:-K.t F=fc+( fo – fc ) .eF: es la capacidad de infiltración en el tiempo tFo: es la capacidad de infiltración en el tiempo igual ceroFc: es la capacidad de infiltración constanteK: parámetro del suelo que controla el decrecimiento de la capacidad deinfiltración. Los parámetros fo y K, depende del contenido de agua inicial delsuelo, así como también de la tasa de aplicación.

• Marta González del Tánago. Tema 5: Infiltración. Disponible:http://ocw.upm.es/ingenieria-agroforestal/hidrologia-desuperficies yconservacion-de-suelos/ocw-marta-pdf/Tema5.pdf [Consulta: 2014,