TRANSPORTE DE SOLUTOS

ING. AGRÓNOMO ESPECIALISTA
EN SUELOS
FÍSICA DE SUELOS
TRANSPORTE DE SOLUTOS

PROFESOR: DR. DAVID CRISTÓBAL ACEVEDO

ALUMNO:
1. ARÉVALO BECERRIL ANGEL ENRIQUE

5° 1 PRIMER SEMESTRE SUELOS
CICLIO ESCOLAR 2011 – 2012

OBSERVACIONES:

7 DE SEPTIEMBRE DEL 2010

INTRODUCCIÓN
El transporte de solutos en materiales porosos como el suelo es importante para
entender problemas talescomo; residualidad de sustancias químicas, salinidad, la
lixiviación o la redistribución dentro de la zona no saturada de agua en la capa
subsuperficial del suelo, el escurrimiento de las aguas superficiales, la intrusión de
agua salada en los acuíferos costeros y la filtración de sustancias contaminantes
por depósitos de desecho.
El agua del suelo está sometida a dos tipos de fuerzas de accionesopuestas. Por
un lado las fuerzas de succión tienden a retener el agua en los poros mientras que
la fuerza de la gravedad tiende a desplazarla a capas cada vez más profundas. De
esta manera si predominan las fuerzas de succión el agua queda retenida
mientras que si la fuerza de la gravedad es más intensa el agua se mueve hacia
abajo.
Pero también el agua asciende en el suelo. Esto se debe ala capilaridad (efecto
especialmente intenso en los climas áridos) y por diferencia de humedad (los
horizontes más profundos permanecen más húmedos al estar protegidos, por su
lejanía de la superficie del suelo, a las pérdidas de agua debidas a la evaporación
y a la absorción de las plantas.
Por otra parte el agua no sólo se mueve en sentido vertical sino que también lo
hace en direcciónlateral, movimiento generalizado en todos los relieves colinados
y montañosos.

OBJETIVOS



Conocer las formas de transporte de solutos en el suelo.
Conocer la importancia del transporte de solutos en el suelo.

MARCO TEÓRICO
Las sustancias disueltas, una vez incorporadas al sistema de flujo del acuífero,
pueden ser transportadas bien por el propio movimiento del agua, por difusiónmolecular, o por ambos medios simultáneamente.

Cuando son transportadas por el agua en movimiento, tienden a moverse en la
dirección general del flujo y, si no existe interacción con el terreno, a una velocidad
que es igual a la velocidad media del agua subterránea. Sin embargo, a causa de
las tortuosidades del terreno, los solutos tienden a separarse de la trayectoria ideal
del agua y amoverse con diferente velocidad. Esta desviación de la trayectoria
ideal se denomina dispersión mecánica o hidráulica. Cuando la dispersión se
produce, además, a consecuencia de una difusión molecular, simultánea al
movimiento del agua, se denomina dispersión hidrodinámica.

ADVECCIÓN
El transporte advectivo o flujo másico advectivo se refiere al movimiento pasivo de
solutos disueltos en elagua. La ecuación unidimensional de este flujo es:

Donde q = Flujo de Darcy
C = concentración en disolución

DIFUSIÓN MOLECULAR
El transporte de solutos por difusión molecular es debido al movimiento térmico
aleatorio de los iones ó moléculas de soluto. Como resultado de este movimiento
al azar, más iones o moléculas tienden a moverse de áreas de alta concentración
en las zonas de menorconcentración que de áreas de baja a las zonas de mayor
concentración. Este movimiento neto de iones o moléculas es generalmente
proporcional al gradiente de concentración, al área transversal disponible para la
difusión y al tiempo durante el cual se produjo el proceso de transporte (Scott
2000).
Primera Ley de Fick
La cantidad neta de soluto que cruza en una unidad de área durante unaunidad
de tiempo se conoce como densidad de flujo; a dicha relación se le conoce como
la Primera Ley de Fick (Scott 2000). La forma lineal de la Primera Ley de Fick para
el estado estacionario del transporte es la siguiente:

Donde FD = Flujo por difusión
J = densidad de flujo del soluto en [kg/m2s]
θ = contenido volumétrico de agua
D es el coeficiente de difusión molecular en [m2/s]
C es...