la infiltración en el ciclo hidrológico

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Escuela: 42 Ing. Civil

Cátedra: Hidrología

Profesor:

Enid Moreno

Autor:

Anyela Rondón

C.I: 20.505.237

Puerto Ordaz, 16 de noviembre del 2013





INFILTRACION: Es el proceso por el cual el agua penetra en el suelo a través de lasuperficie de la tierra, y queda retenida por ella o alcanza un nivel acuíferoincrementando el volumen acumulado anteriormente.

En la infiltración ocurren tres subprocesos:La entrada de agua al suelo,La retención de agua.El movimiento del agua a través del suelo.

Se expresa en unidades de velocidad de paso: mm/hmilímetro por hora o cm/hcentímetro por hora.





LOS INFILTROMETROS: Se pueden dividir en dos grupos: “De carga constante y simuladores de lluvia”

Infiltrómetros de Carga ConstantePermiten conocer la cantidad de agua que penetra en el suelo en un área cerrada a partir delagua que debe agregarse a dicha área para mantener un tirante constante, quegeneralmente es de medio centímetro.

Simuladores de lluviaCon el objeto de evitar en lo posible las fallas de los infiltrómetros de carga constante, seusan los infiltrómetros que simulan la lluvia, aplicando el agua en forma constante al suelomediante regaderas.

Figura 1: Infiltrómetro de carga constante





HIETOGRAMA: Es un grafico que permite conocer la precipitación de un lugar a través del tiempo de la tormenta.

Forma de Obtener el Hidrograma:Se traza una horizontal, en el hietograma,por tanteos, de modo que la porción delhietograma situada por encima de estahorizontal representan la lamina deescorrentía directa o la ordenada de estahorizontal es el índice Ø buscado





HIDROGRAMA: Es la representación gráfica de las variaciones del caudal conrespecto al tiempo, arregladas en orden cronológico en un lugar dado de la corriente.En las figuras. 5.1 y 5.2 se han representado los hidrogramas correspondientes a unatormenta aislada y a una sucesión de ellas respectivamente. En el hietograma de lafigura 5.1 se distingue la precipitación que produce la in filtración, de la que produceescorrentía directa, ésta última se denomina precipitación en exceso, precipitaciónneta o efectiva.

El área bajo el hidrograma, es el volumen de agua que ha pasado por el punto deaforo, en el intervalo de tiempo expresado en el hidrograma.Es muy raro que un hidrograma presente un caudal sostenido y muy marcado, en lapráctica la forma irregular de la cuenca, la heterogeneidad espacial y temporal de lalluvia, la influencia de las infiltraciones, etc, conducen a hidrogramas de uno omuchos picos (caudal máximo). Analizando el hidrograma correspondiente a unatormenta aislada (figura 5.1) se tiene lo siguiente:





El Índice de Infiltración: Es utilizado para calcular el escurrimiento en grandesáreas, donde sería difícil aplicar la curva de capacidad de infiltración. Este esequivalente a la velocidad media de infiltración.

Forma de Obtener el Índice de Infiltración:

Dadas las distribuciones de precipitación en la siguiente tabla, calcular el índice de infiltración sabiendo que la escorrentía superficial o directa fue de 42 mm.





RESOLUCION:En primer lugar tengamos en cuenta que, al ser el intervalo de tiempo entre datos deprecipitación igual a 1 hora, los valores de intensidad necesarios para la aplicación delmétodo son los mismos valores de precipitación:

El cálculo del índice Φ de pérdidas se realiza por iteración, suponiendo un valor inicial y determinando si el área positiva del histograma de intensidades es igual a la escorrentía directa medida (42 mm para este ejemplo).De esta forma, supongamos que hubo escorrentía superficial directa (ESD) las 6 horas de la precipitación. La infiltración, en la primera iteración será de:






Este valor implica que la lluvia de la primera hora y la de la última no contribuyen a

la escorrentía (quedan por debajo de la línea horizontal definida por Φ), por lo que

el nuevo valor de infiltración se obtiene de restar al de la primera iteración (54 mm)

las precipitaciones de la hora 1 y la hora 6:






Con este valor, al estar por debajo de las intensidades de lluvia desde la hora 2 hastala 5, se determina el área de la escorrentía para cada intervalo (Diferencia entre lasintensidades suministradas y 10 mm/hr):


La suma de la escorrentía (13 + 18 + 9 + 2) es igual a 42 mm (el valor de laescorrentía superficial medida), por lo cual se puede establecer que el valor finaldel Índice Φ de Infiltración en este ejemplo es de 10 mm/hr.






En el gráfico de la figura siguiente se presenta el histograma con los valores aquícalculados.





MODELO DE HORTON:

Horton supuso que el cambio en la capacidad de infiltración puede ser consideradaProporcional a la diferencia entre la capacidad de infiltración actual y la capacidad deinfiltración final, introduciendo un factor de proporcionalidad k.





Referencias:

Ciclo Hidrologico. Infiltracion del agua. Disponible:

http://www.ciclohidrologico.com/infiltracin_del_agua. [Consulta: 16 de Noviembre

2013]

Obtención del Hietograma de Diseño. Disponible:

http://hidrologia.usal.es/practicas/Hietog_diseno_fundamento.pdf.

Hidrograma Asociado a una Precipitación. Disponible:

ftp://ceres.udc.es/ITS_Caminos/1_Ciclo/Hidraulica_Hidrologia_II/tema_Hidrogra

mas.pdf

Modelo de Horton. Disponible:

http://www.biblioteca.udep.edu.pe/BibVirUDEP/tesis/pdf/1_136_147_89_1258.pdf

http://hidrologia.usal.es/practicas/Hietog_diseno_fundamento.pdf









ftp://ceres.udc.es/ITS_Caminos/1_Ciclo/Hidraulica_Hidrologia_II/tema_Hidrogramas.pdf












la infiltración en el ciclo hidrológico

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