Ingeniero

Cadernos Lab. Xeolóxico de Laxe
Coruña. 2001. Vol. 26, pp. 211-220

ISSN: 0213-4497

Descripción y puesta a punto de un
simulador de lluvia de campo para estudios
de escorrentía superficial y erosión del
suelo
Design and operation of a rainfall simulator for
field studies of runoff and soil erosion
BENITO, E.1; de BLAS, E. 1; SANTIAGO, J. L. 1 & VARELA, M. E.1
ABSTRACT
The presentpaper describes the design, construction, calibration and operation of a
spray rainfall simulator . The design of the plots used for the purpose of this study is also
described in order to determine hydrological and erosion parameters.
Selected rainfall intensity of 64 mm h-1 are representative of heavy storm conditions in
Galicia. Drop size distribution results in these conditions , a D50 of1.2 mm, were similar to those calculated for natural rainfall by BUBENZER (1979). Fall velocities reached
were between 75 and 100% terminal velocity, depending on drop diameter and 13.05 J
m-2 mm-1 kinetic energy was obtained.
Surface area of the plots used was 1 m2, surronded by a metal structure connected to a
V-shaped system to collect the surface runoff and sediment produced in the differentexperiments.
Key words: rainfall simulator, runoff, soil loss, infiltration.
(1) Departamento de Biología Vegetal y Ciencia del suelo. Facultad de Ciencias. Universidad de Vigo.
36200 Vigo.

212 BENITO et al.

INTRODUCCIÓN
Los simuladores de lluvia son instrumentos de investigación diseñados para
aplicar agua de forma similar a los episodios tormentosos naturales. Son útiles paraobtener datos de erosión, infiltración,
escorrentía superficial y transporte de
sedimentos. No obstante, las características de la lluvia natural han de ser simuladas de forma adecuada, los datos de escorrentía/erosión obtenidos han de ser analizados cuidadosamente y se debe efectuar
una buena interpretación de los resultados
para obtener una información fiable en las
condiciones para las que hasido aplicada
la lluvia simulada.
El principal problema que presentan es
la falta de precisión para replicar las características de un episodio tormentoso natural específico (BRYAN, 1981; LAL, 1988)
ya que su utilización viene determinada
por la necesidad de tener bajo condiciones
controladas las características de la lluvia,
intentando una aproximación lo más acertada posible a lascondiciones de la lluvia
natural. Las principales características de
la lluvia natural que han de conseguir los
simuladores de lluvia son las siguientes
(MEYER, 1965; BUBENZER, 1979):
• Distribución del tamaño de las gotas
de lluvia similar a la de la lluvia natural.
• Velocidad de impacto similar a la
velocidad terminal de las gotas en la lluvia
natural.
• Intensidad de lluvia correspondientea las condiciones naturales.
• Energía cinética similar a la de la lluvia natural.
• Lluvia uniforme y distribución aleatoria de las gotas.

CAD. LAB. XEOL. LAXE 26 (2001)

Existe una amplia bibliografía acerca
de los distintos simuladores de lluvia que
han sido utilizados en los últimos años por
distintos investigadores y los diferentes
tipos son seleccionados en función de ladisponibilidad, costes de construcción y
del objetivo experimental, no existiendo
hasta la fecha una total estandarización en
los diseños o metodología que se emplea,
aunque se pueden diferenciar claramente
dos grandes grupos:
1. Aquellos que utilizan el método de
goteo para la producción de lluvia, donde
la velocidad inicial de las gotas es cero.
Dentro de este grupo podemos citar lossimuladores descritos por CHOW &
HARBAUGH (1965), WARD et al.
(1981), SANROQUE et al. (1984) y
KAMPHORST (1987) entre otros.
Aunque su coste es relativamente bajo, la
principal desventaja de estos simuladores
es que la velocidad terminal en caída libre
se consigue para las gotas de lluvia de
mayor diámetro solamente para alturas de
caída de 12 m (HUDSON, 1971), siendo
una altura muy elevada...