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Descripcion Método de Porchet...

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Método del pozo de nivel variable Este método, conocido también como Método de Porchet (Kessler y Oosterbaan, 1977), consiste en un agujero cilíndrico de radio R y profundidad constante, en el cual se mide el descenso del nivel del agua dentro del pozo a través del tiempo (Ver figura 1).

Figura 1: Doble anillo. Se satura el suelo durante tres horas previamente H=0,06m Este ensayo, tiene la ventaja de ser muy rápido y fácil de implementar, pero sobreestima los resultados y presenta una gran variación en ellos. [ CITATION Sae05 \l 3082 ], tiene una fuerte dependencia de los macroporos, grietas y figuras así como de posible actividad de microfauna. Entrega un valor de infiltración global de la masa de suelo. Consiste en cavar un agujero cilíndrico en la tierra , de radio y profundidad constante para después llenar de agua una cavidad y medir el descenso de la superficie libre (Ver figura 2), debido a la infiltración que se produce tanto por el fondo como por las paredes de la perforación. Esta capacidad de infiltración se determina a partir de las alturas de las cabezas hidráulicas, en dos instantes de tiempo predefinidos.

Figura 2: Esquema del método de Porchet, utilizado en el campo para la determinación de la conductividad hidráulica (Kessler y Oosterbaan, 1977)

Figura 3: Infiltrómetro excavado en el suelo Una vez alcanzada la saturación del terreno adyacente al pozo, la velocidad de infiltración será casi constante. Bajo estas condiciones, suponiendo conductividad hidráulica constante y aplicando la ley de Darcy, la infiltración total (Q) será igual a: Q = A.Kfs.

dE dZ

Si se considera que el flujo que ingresa al suelo por el fondo y las paredes escurre con gradiente hidráulico unitario, la expresión queda reducida a: Q = A.Kfs

Como el agua se infiltra tanto por las paredes como por el fondo del pozo, el área total de infiltración en un instante cualquiera ti es: A(ti ) = 2 . π . a . H(ti ) + π . r 2 Donde A (ti ) es la superficie sobre la cual se infiltra el agua en el suelo en el tiempo ti [L2 ], a es el radio del pozo [L] y H (ti ) es el nivel del agua en el pozo en el tiempo ti [L] y el caudal se expresa entonces por: Q(ti) = 2 . Kfs . p . a . (H(ti) + a/2 Por otro lado, si durante el intérvalo de tiempo dt el nivel de agua desciende una altura dH, la cantidad de agua infiltrada en el suelo es igual a: Q(ti) = π.a2..

dH dT

Considerando que el terreno adyacente al pozo está completamente saturado, que el agua se infiltra a través de las paredes y del fondo del pozo, y que el flujo se debe sólo al efecto de la gravedad (Kessler y Oosterbaan, 1977; Reynolds et al., 1983), Que integrando entre los límites H1 y H2, igualando con la ecuación 17 y despejando se obtiene la siguiente expresión para Kfs : Kfs =

R 2. H 1+ R .Ln ( ) 2. (T 2−T 1) 2. H 2+ R

Donde H1 y H2 son las Alturas de agua en el pozo [L] en los instantes T1 Y T2 respectivamente.

En la práctica, los agujeros se hacen en la profundidad de interés en el estudio. Ellos están llenos de agua clara con el fin de medir la velocidad de absorción en el campo. Hay que medir el volumen de agua introducida durante la duración de la prueba, que permite mantener un nivel de agua constante en el agujero. Este método permite de calcular el coeficiente de permeabilidad, donde K es igual: K(mm/h)=

Volumen de agua introducido Superficie de infiltraci ó n∗Duraci ó n de la prueba

Ejemplo: Para la aplicación de este método se siguieron los siguientes pasos:  

Se escogió un sitio representativo del área a la cual se le debe determinar la conductividad hidráulica. Se realizó la descripción del perfil del suelo, hasta una profundidad mínima de 1.0 m, de tal forma que se observaron las diferenciaciones de horizontes y la influencia del nivel freático, esto se pudo apreciar por los colores moteados que tomo el suelo cuando ha estado saturado a consecuencia de un nivel freático alto. Lo anterior es importante, para

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conocer cual es el comportamiento de la conductividad y su relación con el drenaje interno Se determinó la profundidad hasta la cual se perforaro el pozo. Es muy importante que la periferia del hoyo se mantenga libre de material compactado o embarrado. Esto requerirá cepillar las paredes de los hoyos después de abierto. Usar agua limpia para la prueba y posiblemente rellenar el hoyo con grava, a fin de evitar socavamientos y enlodamiento. Se midió el diámetro del pozo. Se Procuró después de construido el pozo, durante 24 horas mínimo, mantener el pozo lleno de agua. Al mismo tiempo se procuró humedecer fuerte y permanente la zona aledaña al pozo, en un radio de por lo menos 1m. El propósito de lo anterior, es intentar simular unas condiciones de saturación tanto en el pozo como a sus alrededores. Después de logrado el objetivo del punto anterior, se instaló el equipo del flotador. Se Llenó el pozo con agua, e inmediatamente se colocó el flotador para registrar y poder determinar h1, o sea, el tirante del agua y tomar allí el tiempo cero (t1). Posteriormente, se registraron los descensos y los tiempos tardados, para así obtener h2 y tn y calcular los K. Para posteriormente calcular: K= 1.15*r* Log (h1 + r / 2) – Log (h2 + r / 2) tn – t1 Donde: R: Radio del pozo (cm) h1: Tirante inicial del agua en el pozo (cm) h2: Tirante final del agua en el pozo (cm) tn: Tiempo que tarda el agua en bajar del nivel inicial al final (seg.) t1: Tiempo inicial ensayo (cm/seg.)

Figura 4: Método de Porchet “El Rosario” [ CITATION Jim08 \l 3082 ]

Figura 5: Método de Porchet “El Rosario” ” [ CITATION Jim08 \l 3082 ]

Referencias: Jimenez Steer, I., & Rodriguez Dominguez, L. (2008). DIAGNÓSTICO DE LA INFILTRACION Y PERMEABILIDAD EN LOS SUELOS DE LA ZONA DE RECARGA DEL ACUIFERO MORROA EN EL AREA SINCELEJO, COROZAL Y MORROA . UNIVERSIDAD DE SUCRE, FACULTAD DE INGENIERIA, 44-46. Obtenido de: https://repositorio.unisucre.edu.co/bitstream/001/213/2/551.49J61.pdf Saenz, D. L. (2005). Métodos para medir la conductividad hidráulica saturada de campo (Vol. XX). México DF: Ingeniería Hidráulica. Recuperado el 12 de Junio de 2020, de: http://revistatyca.org.mx/tca/

Alvarado, C. (2017). Comparación de tres métodos de infiltración para calcular el balance hídrico del suelo, en la Cuenca del río Suquiapa, El Salvador(Vol. 9). Sabanilla, Montes de Oca. Cuadernos de investigación UNED. Recuperado el 12 de Junio de 2020, de https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S165942662017000100023...