Ingeniería forestal Ejercicios de Infiltración en la Cuenca
Enviado por John0099 • 21 de Octubre de 2018 • 1.079 Palabras (5 Páginas) • 367 Visitas
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- Los resultados de medidas de volumen acumulado de agua vs tiempo, hechas con un Infiltrómetro para determinar la capacidad de infiltración de un terreno, se muestran en la tabla siguiente:
Tiempo desde el inicio de la Prueba
(min)
Volumen acumulado de agua adicionada
(cm3)
0
0
2
300
5
650
10
1190
20
1950
30
2500
60
3350
90
3900
150
4600
El diámetro del Infiltrómetro es de 35 cm. Determinar la capacidad de infiltración para los diferentes intervalos de tiempo y estimar los parámetros fo y fc de la ecuación de Horton.
Resolución
A partir de los volúmenes acumulados se procede a calcular la capacidad de infiltración para los diferentes intervalos de tiempo empleando la expresión:
[pic 3]
Donde A es el área del Infiltrómetro:
[pic 4]
De esta forma se obtienen los valores de capacidad de infiltración siguientes:
Tiempo desde el inicio de la Prueba
(min)
Volumen acumulado de agua adicionada
(cm3)
f
(cm/min)
2
300
0,156
5
650
0,121
10
1190
0,112
20
1950
0,079
30
2500
0,057
60
3350
0,029
90
3900
0,019
150
4600
0,012
De aquí se puede establecer que los parámetros fo y fc de la ecuación de Horton son:
fo = 0,156 cm/min
fc = 0,012 cm/min
- En la cuenca de 36 km2 se midieron el hietograma y el hidrograma mostrados en la figura 1 y 2, respectivamente. determinar el índice de infiltración media que se tuvo durante la tormenta.
- Separación del gasto base y calculo del volumen de escurrimiento directo de la figura 1 se observa que, en este caso, la línea de separación entre gasto base y gasto directo es una recta horizontal. el volumen de escurrimiento directo es entonces:[pic 5]
[pic 6]
calculo de la lluvia efectiva con la ecuación [pic 7]
Se calcula la altura de lluvia en exceso o efectiva: como el volumen de escurrimiento directo dividido entre el área de la cuenca
[pic 8]
En la tabla siguiente se hacen algunos tanteos para encontrar el valor correcto de ø.[pic 9]
El índice de infiltración media es de 3.15 mm/h.
Nótese que si el intervalo de tiempo que duran las barras del hietograma de la figura a) hubiera sido de 2 h, o 1.575 mm/h y si Δt=0.5 h, ø=3.15mm/0.5 h o 6.30 mm/h.
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- Un aguacero de 21 cm de lluvia ha producido una Escorrentía Superficial de 3 cm, medida por el incremento del caudal del río. Dado el hietograma de la lluvia, estimar el índice de infiltración φ. NOTA: No se tendrá en cuenta la Interceptación, la Detención Superficial y la Evapotranspiración.
Tabla 6.1. Hietograma.
Tiempo (h)
1
2
3
4
5
6
Incremento de lluvia en cada hora(cm)
1.5
2.5
5
6
4
2
La lluvia total caída es la suma: 1.5+2.5+5+6+4+2 = 21 cm Si la Escorrentía Superficial es 3 cm, la Infiltración total será: 21 – 3 = 18 cm. El tiempo que ha durado el aguacero son 6 h, por lo que el índice inicialmente estimado será:
φ=18/6=3cm/h
Este valor es superior a la intensidad de lluvia de las dos primeras horas y última del aguacero (Tabla 6.1), por lo que dichas horas no han de tenerse en cuenta en el cálculo del índice ya que es ineficiente el cálculo
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