Hidrologia

PRACTICA DE LABORATORIO DE HIDROLOGIA
MEDICION DE LA VELOCIDAD DE INFILTRACION DEL AGUA EN EL SUELO, UTILIZANDO EL PERMEAMETRO DE CILINDROS CONCENTRICOS

I. INTRODUCCION
La infiltración es el proceso mediante el cual el agua penetra desde la superficie del terreno hacia el suelo. Muchos factores influyen en la tasa de infiltración, incluyendo la condición de la superficie del suelo y sucubierta vegetal, las propiedades del suelo, tales como la porosidad y la conductividad hidráulica, y el contenido de humedad presente en el suelo. Estratos de suelos con propiedades físicas diferentes pueden superponerse unos sobre otros formando horizontes. Los suelos también presentan una gran variabilidad espacial aun dentro de pequeñas áreas, como en un sembrado. Como resultado de estas grandesvariaciones espaciales y de las variaciones temporales de las propiedades del suelo que ocurren a medida que cambia el contenido de humedad de éste, la infiltración es un proceso muy complejo que puede describirse mediante ecuaciones matemáticas solamente en forma aproximada.
La distribución de humedad dentro del perfil de suelo durante el movimiento hacia abajo del agua se ilustra en la figurasiguiente.
La tasa de infiltración f, que se expresa en pulgadas por hora o centímetros por hora, es la tasa a la cual el agua entra al suelo en la superficie. Si el agua se encharca en la superficie, la infiltración ocurre a la tasa de infiltración potencial. Si la tasa de suministro de agua en la superficie, por ejemplo por lluvia, es menor que la tasa de infiltración potencial, entonces latasa de infiltración real también será menor que la tasa potencial. La infiltración acumulada F es la profundidad acumulada de agua infiltrada dentro de un periodo dado.
Se puede entonces comparar el valor de sorbilidad obtenida usando agua libre en la determinación de sorbilidad (equivalente a una prueba bajo humedecimiento rápido) y agua bajo un rango de presiones (equivalente a una prueba bajohumedecimiento lento). Los valores obtenidos usando estos dos métodos se pueden combinar con el índice de estabilidad de la estructura del suelo. Por otro lado también la sorbilidad puede usarse para estimar los tiempos de almacenamiento incipiente, con los cuales se pueden generar estimaciones del potencial de escorrentía de un suelo (Clothier y White, 1981).
Las ecuaciones de infiltracióngeneralmente desarrollan soluciones aproximadas. Una aproximación alternativa es desarrollar una teoría física más aproximada que tenga una solución analítica exacta. Green y Ampt propusieron el esquema simplificado para infiltración que se muestra en la figura siguiente. El frente de mojado es una frontera brusca que divide el suelo con contenido de humedad θi debajo del suelo saturado con contenidode humedad η arriba. El frente de mojado ha penetrado hasta una profundidad L desde el momento t en que la infiltración empieza. El agua se encharca en la superficie hasta una pequeña profundidad ho.

El aparato usado en esta práctica es muy sencillo, es el infiltrómetro. El más común 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 infiltra por el círculo que constituye el fondo, pero como alrededor de él no se está infiltrando agua, las zonas del suelo a los lados del aparato participan también en la infiltración, por lo tanto, da medidas superiores a la realidad.
El error apuntado se corrige colocandootro tubo de mayor diámetro (40 cm) alrededor del primero, que constituye una especie de corona protectora. En éste también se pone agua aproximadamente al mismo nivel, aunque no se necesita tanta precisión como en el del interior; con ello se evita que el agua que interesa medir se pueda expandir. (Figura IV.1).
La medición es menor que la que se hubiera obtenido antes y más concordante con la...