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Medición de la infiltración

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El objetivo de la medición de la infiltración de agua en el suelo es determinar la superficie de infiltración necesaria para adecuadamente tratar las aguas residuales provenientes de la fosa tras la separación de barro y escoria.

Para lograr esto, se debe seguir un proceso que consiste en identificar la ubicación futura del pozo o campo de infiltración y llevar a cabo una prueba de infiltración en la que se vierte agua y se mide la velocidad con la que esta se filtra en el suelo.

El proceso de medición de la infiltración es crucial para asegurar el correcto diseño y dimensionamiento del campo de infiltración, lo que garantizará que el sistema de tratamiento de aguas residuales funcione eficientemente y cumpla con las regulaciones ambientales.

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Descripción del método de dos anillos

Descripción

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Uno de los métodos más utilizados para determinar la velocidad de infiltración es conocido como el método de los dos anillos. En esta técnica, se emplean dos cilindros abiertos de diferentes dimensiones que se insertan en el suelo hasta una profundidad de aproximadamente 10 cm, dispuestos concéntricamente de la siguiente manera:

Anillos. Fuente: Medición de la infiltración del agua en el suelo, Oscar Delgadillo, Luís Pérez, Cochabamba, Bolivia, 2016



En el cilindro interior, se sitúa una regla que permite medir la altura del agua en el centro del cilindro a partir de su base:

Llenado de agua. Fuente: Medición de la infiltración del agua en el suelo, Oscar Delgadillo, Luís Pérez, Cochabamba, Bolivia, 2016



Ambos cilindros se llenan con agua, y el cilindro exterior cumple la función de generar una presión y flujo independiente que evita que el flujo de agua en el cilindro central tienda a expandirse en dirección radial hacia el exterior:

Regla para medir la profundidad. Fuente: Medición de la infiltración del agua en el suelo, Oscar Delgadillo, Luís Pérez, Cochabamba, Bolivia, 2016



Este procedimiento ofrece una manera confiable de evaluar la velocidad de infiltración del suelo, permitiendo analizar cómo el agua penetra en el sustrato en función del tiempo y las condiciones específicas del terreno.

Es importante tener en cuenta lo siguiente:

Una vez que los anillos se llenan con agua, es crucial iniciar la medición de inmediato. Esto se debe a que el agua comienza a filtrarse y las condiciones cambian a medida que el suelo se satura, lo que afecta la velocidad de infiltración que se está observando.



Después de llevar a cabo el experimento, no es posible repetirlo en la misma ubicación, ya que esta habrá absorbido agua. Por lo tanto, nuevas mediciones deben realizarse en áreas adyacentes que posean el mismo tipo de suelo bajo estudio.

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Medición de altura del nivel

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El proceso se inicia llenando primero el anillo exterior y luego el interior hasta una profundidad de aproximadamente 20 cm. Una vez completado el llenado, se comienza a registrar tanto el tiempo como la profundidad del anillo interior. A medida que el agua comienza a ser absorbida, los niveles disminuirán en ambos anillos. Cuando la profundidad alcance al menos 10 cm, es necesario rellenar ambos anillos. Es crucial registrar este proceso de rellenado.

El resultado final es una lista con tres columnas. En la primera columna se registra el tiempo en formato "HH:MM:SS" (con HH para la hora, MM para los minutos y SS para los segundos). La segunda columna muestra las profundidades en centímetros, mientras que la tercera columna registra los momentos en los que se realizó el relleno. La lista se estructura de la siguiente manera:



Por ejemplo, en el caso específico, la medición se inició a las 11:07:00 con una profundidad de 16.5 cm. Luego, tras 2 minutos (a las 11:09:00), se realizó una segunda medición, obteniendo una profundidad de 12 cm. Este proceso continúa hasta las 11:11, donde se anota primero una profundidad de 9 cm y luego se lleva a cabo el relleno, seguido por la nueva profundidad de 21.5 cm. Este procedimiento sigue así hasta aproximadamente las 14 horas.

Es fundamental recordar lo siguiente:

Rellenar los anillos cada vez que el nivel se acerque a los 10 cm.



El relleno debe realizarse en ambos anillos, buscando mantener aproximadamente la misma profundidad en ambos.

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Modelo de velocidad de infiltración

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Existn varios modelos matematicos para describir la infiltración. El de Kostiakov (Kostiakov, A.N (1932) The Dynamics of the Coefficient of Water Percolation in Soils and the Necessity for Studying It from a Dynamic Point of View for Purpose of Amelioration. Society of Soil Science, 14, 17-21.) establece la relación en forma empirica teniendo la forma

$ I = k t^n$

El exponente es proximo a 0.5.

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Modelo de infiltración acumulada

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