drenaje
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drenaje chacra viejaTRANSCRIPT
GRUPO Nº:
2
INTEGRANTES:
ARMAS AGUILAR, CESAR HUGO
DÁVILA LEYVA, FADDY MARELLY
MALCA POZO, JHONATAN ELISEO
PORTILLA BUSTAMANTE, VICTOR
TORRES SALES, LUIGI GIANCARLO
VILLALOBOS CAYATOPA, YOSIMAR
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INGENIERIA DE DRENAJE Página 1
ÍNDICE
ÍNDICE 1
CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES. 2
I. INTRODUCCION. 2
II. ANTECEDENTES. 3
III. OBJETIVOS. 4
CAPITULO II: RECONOCIMIENTO Y DELIMITACION DEL AREA DE ESTUDIO 4
I. INFORMACIÓN BÁSICA. 4
CAPITULO III: SOLUM Y SUB SOLUM 7
1. MATERIALES Y METODOS. 7
2. MARCO TEORICO. 7
3. RESULTADOS. 10
CAPITULO IV: CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA Y DETERMINACION DEL ESTRATO IMPERMEABLE 20
1. MARCO TEÓRICO. 20
2. CARACTERISTICAS FÍSICAS DEL ÁREA. 22
3. METODOLOGÍA DE LA PRÁCTICA. 23
4. MATERIALES. 26
CAPITULO V: FREATRIMETRIA. 27
1. MATERIALES Y MÉTODOS. 27
2. MARCO TEORICO. 28
5. RESULTADOS. 34
CAPITULO VI: CULTIVO PROYECTADO “ALGODÓN” 35
CULTIVO DE ALGODÓN 35
CAPITULO VII: DISTANCIAMIENTO ENTRE DRENES 40
1. RESUMEN 40
2. CALCULO DEL DISTANCIAMIENTO. 40
CAPITULO VIII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 41
1. CONCLUSIONES 41
2. RECOMENDACIONES 41
CAPITULO IX: BIBLIOGRAFIA 42
CAPITULO X: ANEXOS 42
ANEXO 1: PLANO DE UBICACIÓN DE POZOS. 42
ANEXO 2: PLANO DE ISOHIPSAS. 42
ANEXO 3: CURVAS DE NIVEL. 42
ANEXO 4: PLANO DE ISOPROFUNDIDAD. 42
ANEXO 5: PLANO DE ISOSALINIDAD. 42
ANEXO 6: PLANO DE DISEÑO DE SISTEMA DE DRENAJE LOCALIZADO. 42
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CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES.
I. INTRODUCCION.
Es importante que exista la necesidad de investigar de manera continua nuestros
suelos en estudio, debido a que se presentan problemas de salinización. Las sales que
se encuentran en los suelos salinos proceden de la meteorización de los minerales y
rocas de la superficie de la corteza terrestre. Estas sales son arrastradas por el agua y
se van depositando en los suelos y depresiones, haciendo que se produzcan mantos
freáticos salinos.
El suelo como recurso en la actualidad se ha visto afectado por el excesivo uso de
agua para los cultivos que en el suelo se instalen, ocasionando que el suelo sobrepase
su estado de saturación, ocasionando que el nivel freático del suelo tienda a
incrementar su nivel normal, ocasionando a que esta suba a la superficie los aniones y
cationes que en el suelo se encuentren, alterando la composición normal del suelo,
ocasionando suelos salinos, sódicas, salinos-sódicos, etc.
En drenaje el diseño de estos tipos de sistemas va hacer un factor importante que
va influir de manera directa en el desarrollo del cultivo. Para ello se debe conocer de
manera precisa el comportamiento del agua que se encuentra en el subsuelo,
conocido como el nivel freático. Las características del medio poroso, la conductividad
hidráulica, el sentido del flujo, las variaciones en cuanto a su aumento o disminución,
calidad en cuanto a contenido de sales; son los factores que se deben estudiar del
nivel freático. Además el comportamiento dinámico del NF; que es eslabón que va a
permitir a ver si el sistema de drenaje instalado en la zona es la adecuada, para poder
replantearlo.
El drenaje se hace obligado en zonas de riego donde la agricultura es intensiva y el
exceso de agua provoca la elevación de mantos freáticos, algunas veces por la
saturación natural del suelo y otras por la inducción de ésta a través de prácticas
deficientes de riego, manejo inadecuado del suelo, aplicación de agua de riego con
baja calidad y algunas veces por la mezcla de todas ellas provocando un fuerte
problema a las áreas de cultivo.
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II. ANTECEDENTES.
En nuestro valle Chancay- Lambayeque, es común en la actualidad observar
problemas de salinidad, lo que perjudica a nuestra agricultura, esto debido al mal
uso del agua como uno de los factores de la salinización, el presente trabajo
buscará la mejor alternativa de solución a este problema basado en el
diagnóstico realizado para lograr una agricultura diversificada, competitiva y de
alta rentabilidad.
a. Salinidad en el Perú
Una de las más serias limitaciones que afronta la agricultura peruana es la
salinización de los suelos, lo que contribuye un peligro gradual extensivo
llegando muchas veces a impedir el desarrollo del cultivo, por lo que es
necesario conocer la clase y el grado de salinidad existente.
El problema de salinidad en el caso de la costa peruana, se debe a:
Un nivel freático elevado.
Insuficiente disponibilidad de agua para riego.
Mala calidad del agua.
Como ya se conoce, en la costa el uso de agua debe ser restringido, sin
embargo la mayor parte de la agricultura de riega por inundación y si a esto
se le suma la mala calidad de agua y el uso desmedido de fertilizantes,
lograrán que el suelo en poco tiempo logre una gran concentración de sales
que darán como consecuencia al bajo rendimiento de la producción.
b. Salinidad en Lambayeque
El agua en la región es escasa, sin embargo a pesar de su escasez esta es muy
mal utilizada, llegándose a obtener una eficiencia de riego de 25% esto se
debe a que se riega en exceso, y la infraestructura de riego no es la
adecuada.
La salinización en los suelos traen consigo la degradación de los mismos,
entre las causas directas se tienen: el deficiente conocimiento sobre la
recuperación de suelos salinos con especies forestales nativas, a nivel de
productores y el bajo desarrollo institucional en manejo competitivo de
aspecto técnico-productivo.
Por ello, el riego en la agricultura es una práctica que debe realizarse con una
previa evaluación de la posible salinización que podría causar en el suelo.
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III. OBJETIVOS.
3.1. Objetivo general.
Diseñar un sistema de drenaje localizado en un área de 19.625has, en el fundo
Chacra Vieja.
3.2. Objetivos específicos.
Delimitación del perímetro, área y establecimiento de cuadricula; para el
posterior análisis del terreno.
Realizar la clasificación de solum y subsolum del área de estudio.
Determinar la conductividad hidráulica por el método de Parchet.
Conocer el comportamiento del nivel freático en el tiempo para el diseño.
Establecer el cultivo.
CAPITULO II: RECONOCIMIENTO Y DELIMITACION DEL AREA
DE ESTUDIO
I. INFORMACIÓN BÁSICA.
1.1. INFORMACION BASICA DE LA ZONA EN ESTUDIO.
1.1.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS.
A. Ubicación geográfica:
La zona de estudio, la que está ubicada en el distrito de Lambayeque el cual
se encuentra situado, en el Fundo Chacra Vieja a 2.6 km de Lambayeque al
oeste.
Coordenadas:
Norte : 9256111.948
Este : 618257.137
B. Extensión:
La parcela ubicada en el predio Chacra vieja posee área de 19.625 has y un
perímetro de 2251.988m.
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C. Fisiografía y topografía:
La zona a estudiar es un terreno llano poco accidentado
1.1.2. DESCRIPCIÓN Y DIAGNÓSTICO ACTUAL DEL TERRENO.
La zona a evaluarse presenta una degradación de sus suelos a causa de un
mal drenaje, por lo que se observa la presencia de suelos salitrosos. Además
es necesario decir que estos terrenos se encuentran cerca a las pozas de
oxidación de Lambayeque, hecho que afecta también a estos terrenos, ya
que el nivel freático de los mismos es muy bajo, motivo tal que las sales por
capilaridad ascienden y se encuentran en la superficie del terreno.
Lo que a causado que los suelos se degraden, causando que no usen más
para la producción agrícola. También es importante resaltar que aun en una
parte del terreno se ha instalado el cultivo de maíz.
También estos suelos presentan plantas propias de terrenos salitrosos; así
como: Algarrobo, grama salada, chopes, bichayos.
1.1.3. CLIMATOLOGIA.
El clima está influenciada por la corriente marina Humbolt en la zona baja
costera, su temperatura media anual es 22°C fluctuando entre 26°C y 19°C (L
temperatura Máxima 35°C en verano la mínima 10.5°C en invierno).
En las partes altas el clima es templado y frío, cuya temperatura oscila entre
12º y 18º grados centígrados de temperatura a la sombra.
1.1.4. HIDROLÓGIA.
Las precipitaciones pluviales generalmente se presentan en los meses de
febrero, marzo y abril; los meses de menor precipitación son los meses de
julio y agosto.
Los vientos se presentan con mayor frecuencia en los meses de julio, agosto,
septiembre y octubre.
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1.2. LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO.
El objetivo más importante de esta práctica está en la realización de un
levantamiento topográfico de la zona de estudio para así poder representar a
escala en un plano, curvas de nivel, perfiles longitudinales y otros detalles del
lugar.
Otro objetivo relevante es la puesta en práctica de los conocimientos adquiridos
durante el curso, tanto en lo teórico como en lo práctico, como así mismo el uso
adecuado del instrumental propio de la Topografía.
En la presente práctica se hará uso de cuatro instrumentos, éstos son el nivel, la
mira, la huincha y jalón, de los cuales se hace referencia a continuación.
1.2.1. PROCEDIMIENTO DE CAMPO.
Para comenzar con el levantamiento topográfico:
- Reconocimiento de campo.
- Se visualizó toda el área a estudiar, decidiendo que el método más
apropiado para el levantamiento del terreno sería una nivelación abierta.
- Con ayuda del nivel se hizo el respectivo alineamiento de los jalones y se
delimito el área de estudio con wincha.
- Para el muestro de suelos se hizo por el método de la cuadricula de 50 x
50m, cuyos puntos fueron hallados con el nivel, haciendo una respectiva
vista atrás hacia un BM = 32 (relativo), y vistas adelante hacia todos los
puntos de la cuadricula.
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CAPITULO III: SOLUM Y SUB SOLUM
1. MATERIALES Y METODOS.
1.1. Materiales de gabinete.
Informes del curso “Ingeniería de Riego por Gravedad”
Libros
1.2. Materiales de campo.
Barrenos, diámetro de cuchilla 10 cm.
Extensiones de barrenos
Wincha de 5m.
Porta wincha
Libreta de apuntes
1.3. Metodología.
Para la elaboración del presente informe se realizó una compilación de
información de distintas fuentes y a la vez una experimentación en campo a
través de la perforación de pozos de observación y determinación de texturas
al tacto para corroborar con la teoría.
2. MARCO TEORICO.
2.1. SOLUM Y SUBSOLUM.
2.1.1. SOLUM.
El solum es la parte del perfil más afectada por procesos edafogénicos y
bióticos, origen de las propiedades y características que han provocado su
diferenciación respecto al material originario. De una forma aproximada se
puede considerar que es el conjunto de los horizontes A y B. Para algunos
tipos de estudios puede resultar suficiente referirse a esta parte del pedión,
en lugar de considerar todo el suelo.
El solum es un perfil incompleto. El límite inferior del solum es difícil de
establecer. La aplicación práctica de este concepto puede resultar
dificultosa, si se atiende a la definición escrita. Por ello en la práctica se
suele tomar como límite inferior la profundidad máxima alcanzada por las
raíces de las plantas perennes, lo que corresponde a la zona de actividad
biológica más intensa.
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Solum y suelo no son sinónimos. Algunos suelos incluyen capas que no
están afectadas por procesos de formación de suelos.
2.1.2. SUBSOLUM.
El subsolum son las formaciones estratigráficas que se encuentran en el
perfil del suelo, estas formaciones generalmente se encuentra a mayores
profundidades desde aproximadamente 1.50 metros.
En la mayoría de casos se presenta como formaciones rocosas, o capas
impermeables. La aplicación práctica de este concepto puede resultar
dificultosa, si se atiende a la definición escrita.
2.2. ANÁLISIS DE SOLUM Y SUBSOLUM.
Uno de los objetivos más importantes es la determinación del Solum y
Subsolum presente en el terreno que elegimos muestrear; para así poder
analizar y determinar los diferentes estratos que componen al Solum y
Subsolum además de las diferentes texturas presentes en el terreno. Debemos
decir que la determinación de texturas la realizaremos al tacto.
Otro objetivo relevante es la puesta en práctica de los conocimientos
adquiridos durante el curso, tanto en lo teórico como en lo práctico, como así
mismo el uso adecuado del instrumental propio de la Topografía.
En la presente practica para la determinación del Solum y Subsolum se hará
uso de material como: barreno holandés, wincha, palan y GPS.
2.2.1. Procedimiento de campo.
Primero con el GPS se fijan las coordenadas del punto donde se va hacer el
muestreo del terreno.
Luego con la palana si hubiera alguna maleza o el suelo sea muy compacto
en su primera capa se procede a limpiarlo, después procedemos con el
barreno holandés a sacar las muestras de los estratos (Solum hasta 1.50 y
de Subsolum hasta 3.00 metros).
Luego de obtenida la muestra se procederá mediante el tacto a determinar
el tipo de textura de la muestra, anotando en una libreta la variación y
profundidad de la misma que se midió con la wincha.
2.3. DETERMINACIÓN DEL NIVEL FREÁTICO.
Uno de los objetivos más importantes es la determinación del nivel freático
presente en el terreno que elegimos muestrear; para así poder analizar y
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determinar las diferentes alturas en que se encuentra el nivel freático y su
conductividad eléctrica
Otro objetivo relevante es la puesta en práctica de los conocimientos
adquiridos durante el curso, tanto en lo teórico como en lo práctico, como así
mismo el uso adecuado del instrumental propio del muestreo.
En la presente practica para la determinación del Solum y Subsolum se hará
uso de material como: barreno holandés, wincha, palana, GPS y botellas de
agua vacías y baliler.
2.3.1. Procedimiento de campo.
Primero con el GPS se fijan las coordenadas del punto donde se va hacer el
muestreo del terreno.
Luego con la palana si hubiera alguna maleza o el suelo sea muy compacto
en su primera capa se procede a limpiarlo, después procedemos con el
barreno holandés a sacar los estratos de suelo, luego con la wincha se
procede a medir la profundidad del nivel freático.
Seguido con el bayler se procede a tomar muestras de agua que será luego
llevadas a laboratorio para el análisis de su conductividad eléctrica. Todos
estos datos deben ser apuntados en una libreta y seguido procesados.
En gabinete obtendremos un plano de alturas estáticas del agua (nivel
freático).
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3. RESULTADOS.
Plana
Pendiente
Tipo de cultivo:
Estado de cultivo:
FrAo
FrArAo
Ar
Ao
FrAo
CLASIFICACIÓN:
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque RESPONSABLE: Grupo Nº 2
COORDENADAS: x= 618181.220 ; y= 9256376.110
FISIOGRAFÍA:
TIPO DE CULTIVO:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25-05-12 Nº POZO: 217
Inea y Grama salada
0 cm
110 cm
150 cm
NF 95 cm
195 cm
SOLUM:B:MEDIO, FRANCO, REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
220 cm
300 cm
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Plana
Pendiente
Tipo de cultivo:
Estado de cultivo: Escasa
Ao
ArLo
FrAo
ArLo
FrAo
ArLo
Ar
CLASIFICACIÓN:
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque RESPONSABLE: Grupo Nº 2
COORDENADAS: x= 618287.942 ; y= 9256059.666
FISIOGRAFÍA:
TIPO DE CULTIVO:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25-05-12 Nº POZO: 219
Alfalfa
0 cm
75 cm
115 cmNF 130 cm
145 cm
SOLUM:A:ARENOSO, SUELTO, ALTA DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
215 cm
235 cm
255 cm
295 cm
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Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Alfalfa
Estado de cultivo: Regular
FrAo
FrArAo
FrAr
FrAo
FrArAo
FrAo
CLASIFICACIÓN:
FECHA: 25-05-12 Nº POZO: 221
Nº HOJA CATASTRAL: 01
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque RESPONSABLE: Grupo Nº 2
COORDENADAS: x=618262.818 ; y= 9256219.519
FISIOGRAFÍA:
TIPO DE CULTIVO:
0 cm
30 cm
120 cm
NF 75 cm
140 cm
SOLUM:B:MEDIO, FRANCO, REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
200 cm
230 cm
290 cm
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Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Alfalfa
Estado de cultivo: Escasa
FrAo
Ao
FrAr
Ao
FrAo
FrArFrAo
Ao
CLASIFICACIÓN:
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque RESPONSABLE: Grupo Nº 2
COORDENADAS: x=618345.169 ; y=9256388.517
FISIOGRAFÍA:
TIPO DE CULTIVO:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25-05-12 Nº POZO: 240
0 cm
40 cmNF
80 cm
100 cm
140cm
180cm
180cm180cm
180cm
SOLUM:B:MEDIO, FRANCO Y REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
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Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Inea
Estado de cultivo:
Ao
ArAo
FrAo
CLASIFICACIÓN:
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque RESPONSABLE: Grupo Nº 2
COORDENADAS: x= 618293.728 ; y= 9256524.776
FISIOGRAFÍA:
TIPO DE CULTIVO:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25 - 05 - 12 Nº DE POZO: 319
0 cm
130 cm
180 cm
260 cm
NF 120 cm
SOLUM:A:ARENOSO, SUELTO Y ALTA DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
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Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Alfalfa
Estado de cultivo: Escaso
Ao
FrAo
FrAr
CLASIFICACIÓN:
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque RESPONSABLE: Grupo Nº 2
COORDENADAS: x= 618196.041 ; y= 9256219.991
FISIOGRAFÍA:
TIPO DE CULTIVO:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25-05-12 Nº POZO: 320
0 cm
100 cm
210 cm
NF 145 cm
280 cm
SOLUM:A:ARENOSO, SUELTO Y ALTA DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
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RESPONSABLE: Grupo Nº 2
Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Inea
Estado de cultivo:
FrAo
FrAr
FrAoAo
FrAo
FrArAo
ArLo
FrAo
TIPO DE CULTIVO:
CLASIFICACIÓN:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25 - 05 - 12 Nº DE POZO: 338
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque
COORDENADAS: x= 618369.381 ; y= 9256520.714
FISIOGRAFÍA:
0 cm
40 cm
65 cm
80 cm95 cm
105 cm
125 cm
185 cm
NF SOLUM:B:MEDIO, FRANCO, REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
275 cm
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RESPONSABLE: Grupo Nº 2
Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Gramineas
Estado de cultivo: Escasas
FrAo
FrArAo
FrAo
Ar
FrArAo
AoLo
Ao
Ar
TIPO DE CULTIVO:
CLASIFICACIÓN:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25 - 05 - 12 Nº DE POZO: 396
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque
COORDENADAS: X= 618406.646 ; y= 9256061.190
FISIOGRAFÍA:
0 cm
40 cm
80 cm
110 cm
50 cm
180 cm
215 cm
260 cm
NF
SOLUM:B:MEDIO, FRANCO, REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
300cm
240 cm
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RESPONSABLE: Grupo Nº 2
Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Gramineas
Estado de cultivo: Escasas
FrAo
FrArAo
FrAo
FrAr
FrArAo
AoLo
Ao
FrAo
TIPO DE CULTIVO:
CLASIFICACIÓN:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25 - 05 - 12 Nº DE POZO: 398
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque
COORDENADAS: X= 618243.518 ; y= 9256387.987
FISIOGRAFÍA:
0 cm
40 cm
80 cm
100 cm
75 cm
125 cm
165 cm
235 cm
NF SOLUM:B:MEDIO, FRANCO, REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
295 cm
205 cm
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RESPONSABLE: Grupo Nº 2
Plana
Pendiente
Tipo de cultivo: Alfalfa
Estado de cultivo: Abundante
FrAo
FrArAo
FrAo
Ar
FrArAo
ArLo
Ao
Ar
TIPO DE CULTIVO:
CLASIFICACIÓN:
Nº HOJA CATASTRAL: 01
FECHA: 25 - 05 - 12 Nº DE POZO: 406
LUGAR: Fundo "Chacra Vieja" - Lambayeque
COORDENADAS: X= 618388.308 ; y= 9256174.023
FISIOGRAFÍA:
0 cm
75 cm
90 cm
60 cm
150 cm
170 cm
250 cm
NF SOLUM:B:MEDIO, FRANCO, REGULAR DRENABILIDAD
SUBSOLUM:II:MEDIOS
280cm
210 cm
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CAPITULO IV: CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA Y
DETERMINACION DEL ESTRATO IMPERMEABLE
1. MARCO TEÓRICO.
1.1. Conductividad hidráulica.
La conductividad hidráulica es una característica de mucha importancia en
estudios de riego, drenajes, conservación y recuperación de suelos, ya que
cuando su valor decrece hasta 0.12m/día, el riego y el drenaje pueden
dificultarse; lo que a su vez reduce considerablemente el potencial agrícola de
los suelos (Laurent, 1967).
Dentro de esta temática los estudiantes del curso de ingeniería de drenaje del
X ciclo de la carrera de Ingeniería Agrícola, procedimos a realizar la práctica
“cálculo de la conductividad hidráulica por el método inverso de Auger Hole”.
La práctica del Auger Hole (Porchet) es válida para lugares donde no se
encuentra la capa freática y se necesita conocer la conductividad hidráulica del
suelo; también se la utiliza en lugares que se inundan con frecuencia, pero no
por el ascenso de la capa freática sino por la presencia de estratos
impermeables en el suelo.
1.2. Método del pozo invertido.
Como se señaló anteriormente, este método, conocido en la literatura
francesa con el nombre de método Porchet, ha sido diseñado para obtener la
conductividad hidráulica de un suelo donde no existe un nivel freático
presente. Su principio está basado en la infiltración de agua en el suelo. Al
usar un cilindro para infiltrar continuamente agua a un suelo no saturado, se
encontrará que luego de un cierto tiempo el suelo alrededor y debajo del
cilindro alcanza saturación y que el frente húmedo, es una línea relativamente
nítida entre el suelo húmedo y el suelo seco.
Consideremos un punto justo encima del frente húmedo a una distancia Z bajo
la superficie del suelo. El potencial matricial (hm) en dicho punto es bajo. La
carga hidráulica en la superficie del suelo será Z + h (h = altura del agua en el
cilindro). La diferencia de carga entre el punto Z y la superficie del suelo será
por lo tanto:
| |
y el gradiente hidráulico (i), será:
| |
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Si Z es suficientemente grande y en atención a que generalmente h y hm son
pequeños, el gradiente tiende a la unidad (i 1). Bajo tales condiciones y
aplicando Darcy, resulta que cuando el suelo se encuentra prácticamente
saturado, la velocidad de flujo del agua es igual a la conductividad hidráulica (V
= K).
El método del pozo invertido se basa en el principio descrito anteriormente. Si
mediante un barreno se construye un pozo y éste se llena con agua hasta que
el suelo alrededor y debajo esté prácticamente saturado, la velocidad de
infiltración será casi constante (Figura 10). Bajo tales condiciones la infiltración
total (Q) será igual a la velocidad por el área de infiltración (V * A) y como que
hemos dicho que V = K, entonces:
………………(Ecuac. 11)
Como en tales circunstancias el agua se infiltra tanto a través de las paredes
como del fondo del pozo, el área total de infiltración será:
1.3. Infiltración de agua en un pozo.
Dónde:
r = radio del pozo.
h = altura de agua dentro del pozo.
A = área total de infiltración.
Reemplazando en la ecuación 11, resulta:
Puesto que también el caudal de infiltración (Q) se puede expresar como:
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Reemplazando el valor de Q resulta:
Integrando la expresión anterior entre los límites , resulta
finalmente que:
(
⁄ ) ⁄
Dónde:
K = conductividad hidráulica (cm/ seg).
ho = altura de agua en el pozo al tiempo to.
ht = altura de agua en el pozo al tiempo tt.
2. CARACTERISTICAS FÍSICAS DEL ÁREA.
La zona de estudio, está ubicada en el distrito de Lambayeque el cual se encuentra
situado, en el Fundo Chacra Vieja a 2.6 km de Lambayeque al oeste.
La zona a evaluarse presenta una degradación de sus suelos a causa de un mal
drenaje, por lo que se observa la presencia de suelos salitrosos. Además es
necesario decir que estos terrenos se encuentran cerca a las pozas de oxidación de
Lambayeque, hecho que afecta también a estos terrenos, ya que el nivel freático de
los mismos es muy bajo, motivo tal que las sales por capilaridad ascienden y se
encuentran en la superficie del terreno.
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También es importante resaltar que aun en una parte del terreno se ha instalado el
cultivo de maíz, podemos observar presencia de algarrobo, grama salada, chopes,
bichayos.
3. METODOLOGÍA DE LA PRÁCTICA.
3.1. Trabajo de campo.
El trabajo de campo se realizó con mucho cuidado, tratando de ser lo más
minucioso posible el día viernes 01 de junio del 2012, a horas 09:00am.
Primero se realizó la prueba de la conductividad hidráulica, y posteriormente
se procedió a encontrar el estrato impermeable.
Para la conductividad hidráulica:
Se procedió a realizar una perforación en el suelo (1m aprox.), con la
ayuda de un barreno.
Se instaló el portawincha y el filtro.
Se llenó de agua el agujero, hasta una altura determinada.
Se procedió a realizar las lecturas correspondientes cada con un
intervalo de tiempo de 1 minuto.
Para el estrato impermeable:
Con la ayuda de un barreno se procedió a realizar la perforación,
encontrándose el nivel freático a 1.50m y el estrato impermeable a
3.50m.
3.2. Trabajo de gabinete.
3.2.1. Conductividad hidráulica.
Perfil del suelo.
1ArFr
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Simulación de la prueba.
Datos obtenidos en campo.
t (minut) Y (cm)
0 90
1 91.6
2 93.2
3 94.7
4 96.2
5 97.6
6 99
7 100.3
8 101.6
9 102.8
W
W
0,4
0,6
0,3
1
1,3
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Resultados de la conductividad hidráulica.
Y t Y Y Y+r/2 K
1 0 90 10 12
0.64
2 60 91.6 8.4 10.4
3 120 93.2 6.8 8.8
4 180 94.7 5.3 7.3
5 240 96.2 3.8 5.8
6 300 97.6 2.4 4.4
7 360 99 1 3
8 420 100.3 -0.3 1.7
9 480 101.6 -1.6 0.4
10 540 102.8 -2.8 -0.8
De acuerdo a la conductividad hidráulica (K) K=0.64, Obtenemos un suelo:
arena franca.
GRAFICO DESCENSO VS TIEMPO.
0.0001
2.0001
4.0001
6.0001
8.0001
10.0001
12.0001
14.0001
0 2 4 6 8 10
DES
CEN
SO (c
m)
TIEMPO "T" (Minutos)
CONDUCVIDAD HIDRAULICA
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3.2.2. Estrato impermeable.
Perfil de suelo.
Como podemos observar el estrato impermeable se encontró a una
profundidad de 3.50m de la superficie del suelo.
4. MATERIALES.
Barrenos (diámetros de cuchilla de 8cm de diámetro).
Extensiones de barrenos.
Wincha de 5m.
Porta wincha.
Flotador.
Cronómetro.
Libreta de apuntes.
01 galón.
1
1,1
1,5
Ao
FrAo
FrAr
N.F.
1,4
3,5
ESTRATO
IMPERMEABLE
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CAPITULO V: FREATRIMETRIA.
1. MATERIALES Y MÉTODOS.
1.1. MATERIALES:
A. PARA INSTALACIÓN DE POZO DE OBSERVACIÓN:
Tubo de ¾”.
Wincha métrica
Forro de tela Plástica
Tapa (caja rectangular)
Arena gruesa
Tierra compactada
Tapa corcho
Diablo fuerte (cemento, yeso)
B. PARA LECTURAS DEL NF EN POZO DE OBSERVACIÓN:
Sonda clock
Cuerda nylon
Wincha métrica
1.2. MÉTODOS:
Para la elaboración del presente informe se realizó una compilación de
información de distintas fuentes y a la vez una experimentación en campo a través
de la perforación de pozos de observación y determinación de NF.
A. Instalación de pozos de observación.
Se emplearon el método de instalación de Pozos de observación; lo que facilita
para el procesamiento de datos, como es el caso de:
o Lectura de nivel freático, con ello se elaborara las curvas de ISOHIPSAS.
o Muestreo de los pozos instalados, y lectura de la conductividad eléctrica en
el laboratorio; se obtendrá las curvas de ISOSALINIDAD.
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B. Levantamiento topográfico.
Conociendo las cotas del terreno o predio, se obtendrán curvas de nivel.
C. Generación de curvas de ISOPROFUNDIDAD.
A través de juntar o cruzar las curvas de nivel y las curvas de ISOHIPSAS
Posterior al procesamiento de los planos anteriormente mencionados y
empleando el programa SIG, se podrá hacer el diseño del sistema de drenaje del
predio.
2. MARCO TEORICO.
2.1. FREATRIMETRÍA. (Medición de la profundidad del Nivel Freático).
El nivel freático (NF) lo constituye el nivel superior de las aguas subterráneas libres
que tiene una presión igual a la presión atmosférica.
Para el tratamiento adecuado de problemas de drenaje subterráneo es necesario
conocer la profundidad del nivel freático en el espacio y en el tiempo.
Este conocimiento se puede lograr mediante lecturas periódicas de los niveles de
agua en pozos de observación o baterías piezométricas. Un pozo de observación
puede ser un hoyo hasta una profundidad de importancia agronómica, entre 1.8 u 2
m; sin embargo, para asegurar las lecturas durante un largo periodo de tiempo y
evitar la influencia directa de las lluvias o de la escorrentía sobre el nivel del agua en
el pozo, se acostumbra instalar un tubo de PVC o una manguera rígida de polietileno
de 25 a 50 mm de diámetro, que se recubren con una malla obtenida a partir de los
empaque sintéticos de fertilizantes comerciales.
Para conocer la situación del nivel freático en una zona, se requiere información de
varios puntos, para lo cual se debe instalar una red de pozos de observación que
cubra el área en estudio. La distribución de estos pozos se puede hacer en forma
sistemática en cuadricula o rectángulo, o por concentración de puntos de acuerdo con
las áreas críticas, colocándolos en sitios de fácil acceso y evitando que queden
cercanos a canales, drenes, ríos, pozos de bombeo y caminos o vías de transito, para
prevenir su destrucción u obstrucción.
El número de pozos de observación depende de los fines y de la precisión deseada.
Como guía se puede tomar la siguiente:
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ÁREA (ha) Nº DE POZOS DE OBSERVACIÓN
100 20
1000 40
10000 100
Las lecturas en los pozos se deben hacer cada 15 días en el periodo lluvioso y cada 30
en el periodo seco. También se recomienda tomar lecturas después de un riego.
NIVEL FREÁTICO 3.
El agua que se encuentra por debajo de la superficie del suelo, en los distintos estados
y relaciones de composición con la parte sólida y gaseosa, se conoce como agua
subterránea. Representa una fase muy importante del ciclo hidrológico ya que la
mayor parte del flujo en corrientes permanentes de agua proviene del agua
subterránea. A su vez una parte del flujo en corrientes intermitentes puede filtrarse
bajo la superficie, por lo que ningún examen sobre agua superficial que tenga
características de evaluación integral del recurso puede ignorar las relaciones con los
procesos subsuperficiales.
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Toda formación geológica que contiene agua ocupando la totalidad de los vacíos y
que la transmite de un punto a otro en cantidades suficientes para permitir su
desarrollo económico, recibe el nombre de acuífero. En contraste, un acuicluso es una
formación UE contiene agua pero que no la transmite con la rapidez suficiente para
proveer un abastecimiento significativo a un pozo o a un manantial. Un acuífero no
tiene intersticios interconectados y no puede retener o transmitir el agua. Se define
como nivel freático o tabla de agua, en los acuíferos libres, al lugar geométrico de
los puntos donde la presión hidrostática es igual a la presión atmosférica. Por encima
del nivel freático los poros del suelo pueden contener aire o agua, por lo cual se la
llama zona de aireación. En la zona freática, por debajo de la tabla de agua, los
intersticios están llenos de agua por lo cual se la llama también zona de saturación.
En la zona de aireación encontramos agua higroscópica (adherida en una capa
delgada alrededor de los granos del suelo) y agua capilar ubicada en los poros más
pequeños y también en una franja que comprende la región por encima del nivel
freático (tensión capilar). El agua en tránsito dentro de los intersticios más gruesos del
suelo es el agua gravídica o gravitacional, la que se encuentra mayormente en la
zona de saturación. El elemento variante más importante del suelo en la zona de
aireación es por lo tanto el agua capilar.
Si el agua subterránea se halla en una formación geológica cubierta por un estrato
impermeable, está formando un acuífero confinado, artesiano o cautivo,
encontrándose el agua sometida a una presión generalmente mayor a la atmosférica
por el peso de la sobrecarga y el propio nivel hidrostático. Si un pozo llega a penetrar
la capa confinante, el agua subirá hasta alcanzar el nivel piezométrico, que es el
equivalente artesiano del nivel freático, y si ese nivel se encuentra por encima de la
superficie del terreno, el pozo descargará como un manantial o pozo surgente.
CURVAS DE NIVEL O ISOHIPSAS. 4.
Líneas continuas utilizadas en la representación del relieve en los mapas
topográficos, que unen puntos situados a la misma altitud.
La equidistancia, diferencia de altitud entre dos curvas sucesivas, es de 20 metros en
el Mapa Topográfico Nacional de escala 1/50.000. Las curvas de nivel maestras tienen
mayor grosor y representan altitudes que son múltiplos de la equidistancia.
En el Mapa Topográfico Nacional 1/50.000, la equidistancia de las curvas maestras es
de 100 metros.
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Como la equidistancia es constante, las curvas se hallan más próximas en las zonas en
que el terreno es más abrupto, y más distanciadas en las de pendiente suave.
Elaboración
En cada punto de observación se anota el valor de la cota del nivel freático,
referido al nivel del mar.
Con estos datos se trazan las curvas d igual nivel equidistancia que pueden variar
de 0.25, 0.50, a 1m.
Permite calcular
Las líneas equipotenciales.
La dirección de las líneas de corriente, las que trazan ortogonales o
perpendiculares a las isohipsas.
Posibles zonas de aportación o sumideros.
Las zonas con diferentes valores de i:
Posibles zonas de aportación o descarga.
Valor relativo de k de cada área.
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5. RESULTADOS.
POZO DE OBSERVACIÓN: INSTALADO EN POZO Nº 02
REGISTRO DE CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (CE): POZOS DE OBSERVACIÓN
POZO CE T ºC Tipo de suelo (CE)
P1 46.26 24.3 Muy fuertemente salino
P2 77.52 24.4 Muy fuertemente salino
P3 40.47 24.4 Muy fuertemente salino
P4 37.96 24 Muy fuertemente salino
P5 5.4 24.2 Moderamente salina
P6 45.3 24.4 Muy fuertemente salino
P7 6.16 24 Moderamente salina
P8 37.96 24 Muy fuertemente salino
P9 1.67 24.2 No salina
P10 1.72 24.1 No salina
NF
3 m
2.10 m
0.65 m
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CAPITULO VI: CULTIVO PROYECTADO “ALGODÓN”
CULTIVO DE ALGODÓN
1. Origen Del Algodón.
El algodón (Gossypium sp.) es en muchos países el principal cultivo de fibras. El
cultivo de algodón se desarrolló casi simultáneamente en la India, en Egipto y en el
Perú
2. Datos Históricos.
La planta de algodón se conoce históricamente desde hace 7,000 años. Los
arqueólogos han encontrado restos en algunas tumbas en la India, México y Pakistán.
3. Algodón Sub Americano.
Las culturas andinas son las más precoces en el desarrollo de una técnica textil, hasta
el punto de encontrar restos de tejidos de más de 5,000 años.
4. El Algodón En El Perú.
El algodón fue cultivado desde hace miles de años en el Perú pre incaico y destacan
los famosos textiles de la Cultura Paracas tan valorada en diversos museos del mundo
El cultivo del algodonero es una actividad agrícola de gran importancia para la
economía nacional.
Su producto natural son los frutos, cápsulas o bellotas que al de secarse y abrir dan el
producto primario denominado algodón en rama, compuesto por fibra y semilla que
separan al desmotarse.
Características Morfológicas.
Tallo: La planta de algodón posee un tallo erecto y con ramificación
regularmente,
Existen dos tipos de ramas, las vegetativas y las fructíferas.
Hojas: Las hojas son pecioladas, de un color verde intenso, grandes y con los
márgenes
lobulados. Están provistas de brácteas.
Flores: Las flores del algodonero son grandes, solitarias y penduladas. El cáliz de
la flor
está protegido por tres brácteas. La corola está formada por un haz de
estambres que
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rodean el pistilo. Se trata de una planta autógama.
Fruto: El fruto es una cápsula en forma ovoide con un peso de 4 a 10 gramos. Es
de
color verde durante su desarrollo y oscuro en el proceso de maduración.
Profundidad de raíz: La raíces del algodón se encuentra entre los 1.50 y 2.00
metros, de profundidad.
Tipos de Algodón cultivados en el Perú.
PIMA: Piura, color – cremoso, Longitud-38 a 86mm, finura-3.30 a 3.90
micronaire
SUPIMA: Tumbes-Piura-Lambayeque, Color- blanco cremoso, longitud 1 a 1.5
pulg. , finura 3.4 a 4 micronaire
TANGUIS: Ancash -Lima- Ica-Arequipa, Color- blanco brillante, longitud 28.58
a 30.16 pulg., finura 5 a 5.6micronaire
DEL CERRO: Lambayeque, Color- blanco brillante, longitud 33,34 a 36,51 pulg.
,finura 3.30 a 3.80micronaire
ASPERO: Ucayali -San Martín, Color- blanco cremoso, longitud 26,18 a 26,99
pulg. ,finura 6.30 a 6.90micronaire
Ficha Técnica.
NOMBRE CIENCITIFO: Gossypium sp
FAMILIA: Malvácea
ORIGEN: En el viejo mundo (Á frica, Arabia, India), en el Nuevo Mundo ( norte
América, Galápagos y sub. América).
VARIEDADES IMPORTANTES: Pima , Supima, Tanguis.
PERIODO VEGETATIVO: Pima(150 días), Supima (170días),Tanguis(280días)
REQUERIMIENTO DE SUELO: Franco arcilloso a franco arenoso
TEMPERATURA OPTIMA: 25 A 32 °C
Manejo Del Cultivo.
Semilla:40 A 50 Kg/ ha
Distanciamiento: surco 0.3 -1.0/planta 0.4-1.20
Fertilizantes/ha: N(160-200),P(80-100),K(50-60)
Modulo de riego:10,000 a12,000m3/ha
Frecuencia de riego: 20 a 30 días
Principales plagas: Gusano de tierra, gusano rosado, picudo, arrebiatado,
heliothis.
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Principales enfermedades: Chupadera fungosa, marchitez, pudrición carbonosa
Tiempo del cultivo:10 a 12 meses
Rendimientos potenciales:80 a 120qq/ha
Usos: Industrial, textil, Industria aceitera, manteca vegetal, pasta de algodón,
pepa de algodón, margarinas.
El algodón se propaga por semilla .El periodo de la siembra a la cosecha varia de
7.5 a 8 meses.
Luego de este tiempo se realizan de 2 a 3 apañas o cosechas en la que se
obtiene el 70 al 85% de la cosecha total y finalmente el remanente
procediéndose a la matada o corte de la parte aérea de la planta
Sembrar semilla certificada, la cual viene protegida con fungicida
Después de la siembra de 10 a 12 días se ejecuta la resiembra y luego el aclareo,
dejando una distancia entre plantas de 12 a 13 cm. aproximadamente.
Exigencias En Clima.
El cultivo del algodón es típico de las zonas cálidas y se ha adaptado bien a las
condiciones climáticas de nuestra Costa peruana especialmente en nuestro valle
de Ica sobre todo las variedades tanguis y algodón Híbridos.
Requiriendo Temperaturas de 20-30 °C al inicio de crecimiento, siendo el
óptimo de germinación de 20ºC.
Para la floración se necesita una temperatura media de los 20 a 30ºC. Para la
maduración de la cápsula se necesita una temperatura de entre 27 y 30 ºC.
Se trata de un cultivo exigente en agua sobretodo durante la formación de
bellotas. Los riegos deben de aplicarse durante todo el desarrollo de la planta a
unas dosis de 4.500 y 6.500 m3/ha.
El viento es un factor que puede ocasionar pérdidas durante la fase de floración
y desarrollo de las cápsulas, produciendo
Exigencias En Suelo.
Se requieren unos suelos profundos capaces de retener agua, como es el caso
de los suelos arcillosos. Estos tipos de suelos mantienen la humedad durante
todo el ciclo del cultivo.
Los suelos salinos son tolerados por el cultivo del algodón e incluso en
cantidades elevadas sin sufrir la planta ningún tipo de disminución en su
rendimiento productivo.
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Requerimientos Nutricionales.
El algodón se adapta a todo tipo de suelos, siempre y cuando el nivel de
fertilizantes y riego sea suficiente.
Es un cultivo tolerante a la salinidad del suelo y del agua de riego. Una
conductividad de 12 mmhos/cm. produce una reducción del rendimiento hasta
del 50%.
El algodón tiene elevadas necesidades de nitrógeno, siendo el nutriente mas
importante para su desarrollo. Ante todo en el periodo comprendido entre la
floración y la entrada de fase de maduración de las cápsulas es fundamental
que la planta disponga del nivel adecuado de nitrógeno.
Sin embargo un exceso de nitrógeno trae problemas al cultivo.
Anexo 1: secuencia de crecimiento de la raíz principal y de las raíces laterales.
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Anexo 2: desarrollo de la raíz y parte aérea de la planta de algodón (Oosterhuis, 1990)
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CAPITULO VII: DISTANCIAMIENTO ENTRE DRENES
1. RESUMEN
En vista de que el perfil del terreno de estudio es tan heterogéneo, se le ha
considerado como un homogéneo.
Grupo textural predominante Suelo medio
q (m/dia) 0.005
K (m/dia) 1.5
Profundidad del impermeable (m) 3.5
Profundidad del nivel freático (m) 1.8
Profundidad del dren (m) 2.5
Profundidad radicular (algodón) (m) 1.8
2. CALCULO DEL DISTANCIAMIENTO.
Como se ha considerado un suelo homogéneo con las características antes
mencionadas, el distanciamiento entre drenes será calculado mediante el método
de Donnan.
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Se utilizará una tubería de PVC de 0.20 m de diámetro, distanciados a una distancia
de 50 m.
CAPITULO VIII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. CONCLUSIONES
Conocer los parámetros previos estudiados en clase como la conductividad
hidráulica, las curvas de isoprofundidad, conocer el medio poroso, las
características del agua subsuperficial, etc. Permitirá establecer un diseño de
sistema de drenaje al predio, es decir un sistema de drenaje localizado.
Los resultados observados en los planos muestran que en gran parte del
terreno hay buen drenaje debido al dren que pasa cerca del mismo.
Se logró determinar la conductividad hidráulica en un solo pozo, aplicando el
método del Auger Hole Directo invertido o el método de Porchet. Al analizar
nuestros resultados podemos concluir de que de acuerdo a nuestra
conductividad hidráulica k = 0.64 m/día, obtenemos una arena franca,
coincidiendo con la textura realizada al tacto.
Según la evaluación y empleando el método de Donnan, considerando un
sistema homogéneo, se deberá emplear una tubería de PVC de 0.20 m de
diámetro, distanciados a una distancia de 50 m.
2. RECOMENDACIONES
Realizar cada uno de los objetivos específicos determinados o realizados en
cada práctica de manera responsable. Es decir, las lecturas se deben realizar
con cuidado y precisión tratando de ser lo más minucioso posible, para
obtener datos reales.
Se recomienda poner tubos internos que ayuden al terreno para tener un
buen drenaje. Ubicar más pozos de observación en el terreno con el fin de
observar con mayor detalle las variaciones del nivel freático.
En el diseño se debe considerar los buzones, para el correspondiente
mantenimiento del sistema de drenaje.
Trabajar la fórmula de los métodos empleados para el diseño, con los datos
obtenidos producto de las prácticas de campo, los cuales deben de procurar
ser lo más precisas y reales.
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CAPITULO IX: BIBLIOGRAFIA
“Edafología para la agricultura y el medio ambiente”, Porta, López Acevedo, Roquero.
http://es.scribd.com/doc/21657279/Manual-Edafologia
http://es.scribd.com/tatyunica/d/71985036-METODO-DE-AUGER-HOLE-DIRECTO
Determinación de la conductividad hidráulica en muestras de suelos inalteradas – Ing.
ABRAHAM RODAS M.
Clase y explicación por parte del docente Ing. LUIS TOLEDO CASANOVA.
“DRENAJES” – RICARDO CRUZ V.
http://www.uv.es/cuadernosgeo/CG12_019_029.pdf
*http://www.scribd.com/doc/67641642/41/ISOHIPSAS-Topografias-absolutas
*http://enlacespolivalentes.blogspot.com/2010/11/curvas-de-nivel-o-isohipsas.html
*http://www.buenastareas.com/ensayos/Mapas-De-Isohipsas-Isobatas-y-
An%C3%A1lisis/1313035.html
CAPITULO X: ANEXOS
ANEXO 1: PLANO DE UBICACIÓN DE POZOS.
ANEXO 2: PLANO DE ISOHIPSAS.
ANEXO 3: CURVAS DE NIVEL.
ANEXO 4: PLANO DE ISOPROFUNDIDAD.
ANEXO 5: PLANO DE ISOSALINIDAD.
ANEXO 6: PLANO DE DISEÑO DE SISTEMA DE DRENAJE LOCALIZADO.