agua_en_los_suelos

AGUA EN EL TERRENO Agua de sedimentacin. Agua de infiltracin. Nivel fretico Lugar geomtrico de puntos con presin de agua atmosfrica. AGUA CAPILAR ( Presin negativa ) NIVEL FRETICO AGUA FRETICA ( Presin positiva ) LEY DE DARCY ( Conceptos previos ).- Altura piezomtrica, potencial o carga hidrosttica EMBED Equation.2 h carga hidrosttica. z altura de elevacin u presin (t presindel lquido EMBED Equation.2 altura de presin Gradiente hidrulico EMBED Equation.2 Velocidad de flujo Vector cuya componente en una direccin es el caudal que atraviesa la cantidad de superficie perpendicular a la direccin. EMBED Equation.2 v magnitud del vector q caudal que atraviesa el tubo s rea de la seccin transversal de dicho tubo Henry Darcy demostr experimentalmente, en el ao1856, para el flujo unidireccional del agua la siguiente ley v ki siendo k una constante de proporcionalidad que recibe el nombre de coeficiente de permeabilidad, y que tiene dimensiones de una velocidad. La ecuacin anterior, extendida a tres dimensiones, toma la forma vectorial EMBED Equation.2 En general, en un lquido newtoniano la ecuacin queda EMBED Equation.2 ( coeficiente deviscosidad del fluido (t peso especfico k constante de proporcionalidad que se llama permeabilidad fsica, la unidad de carga de k en el sistema c.g.s. es el cm2. Condiciones hidrodinmicas necesarias para que se cumpla la ecuacin Medio poroso continuo. Aplicacin anlisis diferencial. Las fuerzas de inercia son despreciables respecto a las fuerzas de viscosidad, como consecuencia el flujo es laminar.Los poros estn saturados. Existe proporcionalidad entre el esfuerzo de corte aplicado al fluido y la velocidad de deformacin al corte. El slido poroso es rgido e istropo. Suelos anistropos Los suelos anistropos que se representan en la naturaleza suelen tener tres planos ortogonales de simetra que se cortan segn tres ejes principales x, y, z. Las ecuaciones equivalentes a las anteriores sernEMBED Equation.2 EMBED Equation.2 siendo kx, ky y kz los coeficientes de permeabilidad en las direcciones x, y, z, respectivamente. EMBED Equation.2 Validez de la ley de Darcy Nmero de Reynolds Diversos investigadores han encontrado que el valor del nmero de Reynolds, R , a partir del cual deja de cumplirse la ley de Darcy, oscila entre 1 y 12. En este caso, el nmero de Reynolds viene dadopor la siguiente expresin EMBED Equation.2 en la cual v velocidad de flujo DS dimetro de la partcula cuya superficie especfica es igual a la del conjunto ( densidad del fluido ( coeficiente de viscosidad del fluido Para nmeros de Reynolds superiores a 12 la importancia de las fuerzas de inercia en el flujo hace que obtengamos la siguiente expresin i a bv2 Para nmeros de Reynoldscomprendidos entre 60 y 12 el flujo se hace turbulento. Suelos parcialmente saturados En los suelos parcialmente saturados existen dos fluidos en los poros agua y aire. La ley de Darcy ha sido obtenida para un solo fluido, por tanto, no es aplicable, en principio, en este tipo de suelos. Las burbujas de aire taponan parte de los poros en que se encuentran, y no permiten el paso del lquido cuandoste es el permeante. Por ello la permeabilidad al agua de un suelo parcialmente saturado suele ser menor que la del mismo suelo saturado. Por este motivo, la permeabilidad de un suelo parcialmente saturado aumenta con el paso del tiempo durante el que est expuesto al paso del agua, porque su grado de saturacin va aumentando a medida que ms y ms burbujas van siendo arrastradas por el agua, y a medidaque el aire va siendo disuelto en el agua. El coeficiente de permeabilidad de suelos parcialmente saturados aumenta al aumentar la presin del lquido, pues esto provoca un incremento en la cantidad de gas disuelta y, por tanto, una disminucin en el espacio ocupado por burbujas gaseosas. Sustancias arcillosas saturadas Para la ley de Darcy en los suelos arcillosos saturados hay dos teoras...