CONTENIDO DE AGUA

FUNCIÓN DE CONTENIDO DE AGUA
INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se muestra la relación entre la función del contenido volumétrico del agua, el contenido residual de agua y la conductividad hidráulica de un suelo, definidas principalmente por el manual de software GeoStudio 2007 y algunos conceptos de las relaciones gravimétricas referenciados del libro de mecánica de suelos de Juárez Badillo yRico Rodríguez.

SUELO SATURADO
De acuerdo con el manual de filtración de agua del Software GeoStudio 2007, menciona que existe una relación importante entre la presión del agua intersticial (presión de poro) y el contenido de agua en los casos de las redes de flujo (filtraciones). Los huecos o espacios de poro pueden ser llenados con agua o aire, o la combinación de ambos. En un suelosaturado todos los huecos son llenados por agua y el Contenido Volumétrico del Agua (Vw), es igual a la porosidad del material, de acuerdo a lo siguiente:

θ_w=nS ó Vw=nGw
Donde:
S o Gw = Grado de Saturación.
n = Porosidad del suelo la cual tiene incidencia con la relación de vacios “e”.



Figura No. 1 Relaciones Gravimétricas de un Suelo Saturado
Fuente: Juárez Badillo y Rico Rodríguez,Mecánica de Suelos

SUELO NO SATURADO
El manual define que en un suelo no saturado, el volumen de agua almacenada entre los huecos, variara dependiendo de la succión matricial en el agua intersticial; siendo definida la succión matricial como la diferencia entre la presión del aire (Ua) y la presión del agua (Uw) como: Ua-Uw.
No existe un contenido de agua fijo en un tiempo y espacio, por lotanto es requerida una función para describir como el contenido de agua cambia con diferentes presiones en el suelo.
La función del contenido de volumétrico del agua describe la capacidad del suelo para almacenar agua bajo cambios de presiones matriciales.
A continuación muestro un ejemplo de la una función del contenido volumétrico del agua, del manual, donde fue medida para una presión de aireigual a 0 (cero):


Figura No. 2 Función del contenido volumétrico del agua.
Fuente: Manual del GeoStudio 2007

Se puede apreciar que la función describe que volumen de los huecos permanecen llenos de agua mientras el suelo se drena.
El manual menciona que las 3 principales características de la función del contenido volumétrico del agua, las cuales son:
Valor de entrada de aire,expresado como AEV.
Pendiente de la función del contenido volumétrico del agua, tanto del rango positivo como negativo de la presión de poro, expresada como mw.
Contenido del agua residual o saturación (Θs o Sr).

De acuerdo al manual se tiene lo siguiente:

Valor de entrada de Aire
Corresponde al valor de la presión de poro negativa, cuando los huecos o poros más grandes comienzan a drenarlibremente. Es una función del tamaño del poro eb un suelo y es también influenciado por la distribución del tamaño de poro en el suelo. Los suelos con una uniformidad amplia del tamaño de los poros, cuentan relativamente con bajos valores de entrada de aire.

Función del contenido volumétrico de agua
La adecuada representación de ésta función, tiende a ser muy importante en un análisis defiltración, ya que el agua puede ser liberada de 2 maneras. Puede ser liberada drenando los huecos llenos de agua en consecuencia de la desaturación del suelo por fuerzas gravitacionales; o comprimiendo la estructura del suelo, reduciendo el tamaño de los huecos, exprimiendo así el agua del suelo saturado.
La pendiente de ésta función en el rango positivo de la presión de poro mw, va convirtiéndose alvalor mv, siendo el coeficiente de compresibilidad del volumen de consolidación unidimensional. Para el rango negativo de la presión de poro, representa la relación entre el cambio del volumen de agua almacenada en el suelo y el cambio de presión sobre un rango de valores de el valor de entrada de aire para la presión de el contenido de agua residual.

Contenido de agua residual
Esta es una...