Geociencia
Páginas: 11 (2536 palabras)
Publicado: 13 de marzo de 2013
Universidad de Chile Departamento de Ingeniería Civil Proyecto MECESUP UCH 0303 Modernización e Integración Transversal de la Enseñanza de Pregrado en Ciencias de la Tierra
Área Temática: Módulo:
Desarrollado por:
Hidrogeología Determinación de la Conductividad Hidráulica en la Zona No Saturada con el Permeámetro de Guelph Daniel Valdés / Cristóbal Cox Versión Semestre Otoño 2006 TABLA DE CONTENIDOS
1. ANTECEDENTES............................................................................................................... 1
1.1 DETERMINACIÓN DEL CAUDAL INFILTRADO EN EL SUELO MEDIANTE LA TEORÍA DEL POZO O AGUJERO DE NIVEL CONSTANTE .................................................................................... 1 1.2 MODELOS PARA PREDECIR LA CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICAEN TERRENO ..................... 4 MODELO DE GLOVER .................................................................................................................... 4 MODELO DE LAPLACE ................................................................................................................... 5 MODELO DE REYNOLDS Y ELRICK................................................................................................ 6 2. EXPERIENCIA PRÁCTICA ............................................................................................. 7
2.1 OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA ........................................................................................... 7 2.2 MATERIALES Y METODOLOGÍA............................................................................................ 7 MATERIALES ................................................................................................................................. 7 METODOLOGÍA .............................................................................................................................. 7 3. 4. GUÍA DE TRABAJO.......................................................................................................... 9 TRABAJO POST EXPERIENCIA .................................................................................. 12
5.
REFERENCIAS Y ENLACES…………………………………………………. 12
HOJA DE DATOS…………………………………………………………………… 13
1. ANTECEDENTES 1.1 Determinación del caudal infiltrado en el suelo mediante la teoría del pozo o agujero de nivel constante Los modelos analíticos que representanel flujo a través de un pozo o agujero de infiltración en régimen permanente desde un pozo de radio a y altura de agua constante H, en un medio poroso, rígido, semi-infinito, homogéneo e isotrópico, se deducen a partir de la ley de Darcy, ya sea en un suelo totalmente saturado o no, considerando que pueden intervenir distintos tipos de flujo (Figura 1).
Figura 1: Componentes del flujo a travésde un agujero cilíndrico.
Fuente: Estandarización de ensayos de conductividad hidráulica para el diseño de obras de infiltración. Daniel Luna Sáez. 2003.
Donde:
Vrp = − K (ψ ) ⋅
∂ψ ∂r
∂ψ ∂z
r =a
V zp = − K (ψ ) ⋅
z =0
V g = − K (ψ ) ⋅
∂ψ z ∂z
= − K fs
z =0
gravitacional. ψ es la altura de presión del agua en el suelo [L] y altura de agua relativa a la base delpozo [L]. Luego el caudal infiltrado en el agujero se puede escribir como:
Vrp representa el flujo a través de las paredes del pozo inducido por el gradiente radial de presión, Vzp representa el flujo a través de la base del pozo inducido por el gradiente vertical de presión y Vg representa el valor del flujo
ψz es la
Q = ∫ Vrp ⋅ dA p + ∫ V zp ⋅ dAb + ∫ V g ⋅ dAb
Ap Ab Ab
(1)
DondedAp y dAb representan el diferencial de área de las paredes y la base del pozo respectivamente. Si se considera como caso particular que el terreno que rodea al pozo está totalmente saturado se debe reemplazar para el análisis de la ecuación (1) K(ψ) por Kfs (field saturated hydraulic conductivity). Desarrollando de manera teórica, numérica y empírica la ecuación (1) se puede obtener la siguiente...
Área Temática: Módulo:
Desarrollado por:
Hidrogeología Determinación de la Conductividad Hidráulica en la Zona No Saturada con el Permeámetro de Guelph Daniel Valdés / Cristóbal Cox Versión Semestre Otoño 2006 TABLA DE CONTENIDOS
1. ANTECEDENTES............................................................................................................... 1
1.1 DETERMINACIÓN DEL CAUDAL INFILTRADO EN EL SUELO MEDIANTE LA TEORÍA DEL POZO O AGUJERO DE NIVEL CONSTANTE .................................................................................... 1 1.2 MODELOS PARA PREDECIR LA CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICAEN TERRENO ..................... 4 MODELO DE GLOVER .................................................................................................................... 4 MODELO DE LAPLACE ................................................................................................................... 5 MODELO DE REYNOLDS Y ELRICK................................................................................................ 6 2. EXPERIENCIA PRÁCTICA ............................................................................................. 7
2.1 OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA ........................................................................................... 7 2.2 MATERIALES Y METODOLOGÍA............................................................................................ 7 MATERIALES ................................................................................................................................. 7 METODOLOGÍA .............................................................................................................................. 7 3. 4. GUÍA DE TRABAJO.......................................................................................................... 9 TRABAJO POST EXPERIENCIA .................................................................................. 12
5.
REFERENCIAS Y ENLACES…………………………………………………. 12
HOJA DE DATOS…………………………………………………………………… 13
1. ANTECEDENTES 1.1 Determinación del caudal infiltrado en el suelo mediante la teoría del pozo o agujero de nivel constante Los modelos analíticos que representanel flujo a través de un pozo o agujero de infiltración en régimen permanente desde un pozo de radio a y altura de agua constante H, en un medio poroso, rígido, semi-infinito, homogéneo e isotrópico, se deducen a partir de la ley de Darcy, ya sea en un suelo totalmente saturado o no, considerando que pueden intervenir distintos tipos de flujo (Figura 1).
Figura 1: Componentes del flujo a travésde un agujero cilíndrico.
Fuente: Estandarización de ensayos de conductividad hidráulica para el diseño de obras de infiltración. Daniel Luna Sáez. 2003.
Donde:
Vrp = − K (ψ ) ⋅
∂ψ ∂r
∂ψ ∂z
r =a
V zp = − K (ψ ) ⋅
z =0
V g = − K (ψ ) ⋅
∂ψ z ∂z
= − K fs
z =0
gravitacional. ψ es la altura de presión del agua en el suelo [L] y altura de agua relativa a la base delpozo [L]. Luego el caudal infiltrado en el agujero se puede escribir como:
Vrp representa el flujo a través de las paredes del pozo inducido por el gradiente radial de presión, Vzp representa el flujo a través de la base del pozo inducido por el gradiente vertical de presión y Vg representa el valor del flujo
ψz es la
Q = ∫ Vrp ⋅ dA p + ∫ V zp ⋅ dAb + ∫ V g ⋅ dAb
Ap Ab Ab
(1)
DondedAp y dAb representan el diferencial de área de las paredes y la base del pozo respectivamente. Si se considera como caso particular que el terreno que rodea al pozo está totalmente saturado se debe reemplazar para el análisis de la ecuación (1) K(ψ) por Kfs (field saturated hydraulic conductivity). Desarrollando de manera teórica, numérica y empírica la ecuación (1) se puede obtener la siguiente...
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