De ingeniería Luis Alberto Hernández Tolentino UNIVERSIDAD AUTONOMA AGRARIA

UNIVERSIDAD AUTONOMA AGRARIA
“ANTONIO NARRO”
DIVICION:
De ingeniería
DEPARTAMENTO:
De riego y drenaje
NOMBRE DEL ALUMNO:
Luis Alberto Hernández Tolentino
ESPECIALIDAD:
Ing. Agrónomo zootecnista
PROFESORA:
Dr. Manuela Bolívar Duarte
MATERIA:
Uso y Manejo del Agua
PRACTICA:
Conductividad Hidráulica
INTRODUCCION
Conductividad Hidráulica (K): es una medida de la habilidad de un suelo de
conducir agua bajo un gradiente de potencial hidráulico. Describe la
conductividad hidráulica de un medio poroso. (longitud/tiempo).
El concepto de potencial hídrico es de gran utilidad puesto que permite predecir
cómo se moverá el agua bajo diversas condiciones.
El agua se mueve de forma espontánea desde una zona de potencial hídrico
grande a una zona con el potencial menor, independientemente de la causa que
provoque esta diferencia (Figura 12.2). Un ejemplo sencillo es el agua que baja
por una pendiente en respuesta a la gravedad. El agua arriba de la pendiente
tiene más energía potencial que debajo de la pendiente. La presión es otra forma
de potencial hídrico. Si llenamos un cuentagotas con agua y apretamos el gotero,
el agua saldrá. En las disoluciones, el potencial hídrico está afectado por la
concentración de las partículas en disolución (solutos). Si aumenta la
concentración de soluto, el potencial hídrico disminuye. Inversamente, cuando la
disolución disminuye de concentración, el potencial hídrico aumenta.
El movimiento del agua en un suelo saturado, puede expresarse por la ley de
Darcy, la cual establece que la velocidad a que se desplaza el agua en el suelo
saturado (V), es directamente proporcional a la diferencia de energía entre dos
puntos (  H) y la conductividad hidráulica del suelo (K), es inversamente a la
distancia entre los dos puntos (L), se representa de la siguiente manera:
V  K *i
Donde:
V = cm/hr
  h1  z1   h2  z2 
  h1  h2
El valor Q puede ser obtenido midiendo la cantidad de agua que pasa por un
suelo (Vol.) en un tiempo determinado (T), donde:
Q
Vol
T
Por lo tanto la ecuación, para obtener K devendrá:
K
Q
*i
ONBJETIVO
Que el alumno aprenda la técnica para determinar la conductividad hídrica de los
suelos a partir de métodos especializado
I. MATERIALES
Permeámetro de carga
Suelos de diferente textura
Cinta métrica o regla
Probeta de 20 ml
Cronometro o reloj
II. METODOLOGIA
Medimos el diámetro interior del permeametro (d).
Llenamos con suelo seco hasta la altura indicada por la posición del disco
poroso.
Medimos la altura del suelo en el permeametro (L), que representa la longitud
de recorrido del agua.
Colocamos el dispositivo de carga constante de agua sobre el nivel superior
de la columna del suelo (con embudo y manguera).
Medimos la altura de carga de agua a partir del nivel superior de la columna
del suelo, hasta el nivel superior del agua en el embudo ( h2 ).
Dejamos drenar el agua por un periodo de tres minutos con la finalidad de
que el agua sea constante.
Con una probeta medimos el volumen que esta drenado (Vol) de 3 – 5
minutos (T).
Repetimos esto por cuatro veces.
El cálculo de la energía (  H) se efectúa entre los puntos de la columna del suelo,
la parte superior es el punto 2 y la parte inferior es el punto 1. para medir la
energía de posición se coloca un nivel de referencia en cualquier lugar del plano,
se recomienda para facilidad en el calculo, colocar el nivel de referencia en el
punto 1. El cálculo de (  H) será igual a:
  z2  h2   z1  h1 
z1 = 0 (nivel de referencia que pasa por este punto)
h1 = 0 (el agua al drenar esta a la presión atmosférica)
z2 = L (la distancia del nivel de referencia a el punto 2, es igual a L)
()  l  h2 
El área de la sección transversal al flujo del agua, será calculado por la ecuación
de un círculo con el valor del diámetro (d) interior del permeametro:
A = 0.7854* d 2
El cálculo para calcular la ecuación deviene:
 Q 
K 

 *i 
Con la ecuación anterior calculamos el valor de K en cada una de las pruebas
realizadas.
III. CALCULOS
vol
Q
tiem po
A   * r2
  h1  z1   h2  z2 
Q
K 
A
Estos datos los tomamos de otro equipo para compararlos con los resultados
de nuestro equipo
CASO #1
72cm3
Q
3.0 min
3
Q  24 cm min
Q  24 cm
3
min
Q  1440cm
* 60 min
3
hr
A  3.1416* 3.2cm
2
A  32.16cm
  47cm  27cm  0  39cm
  74cm  39cm
  35cm
3
1440cm hr
K
32.16cm * 35cm
3
1440cm hr
K
1125.6cm 2
K  1.28 cm hr
Nota “esto es después de 3 repeticiones hasta que el gasto se mantuvo constante”
CASO # 2
53cm3
Q
3.0 min
3
Q  17.66 cm min
Q  17.66 cm
Q  1060cm
3
min
* 60 min
3
hr
A  3.1416* 3.2cm
2
A  32.16cm
  47cm  27cm   39cm
  74cm  39cm
  35cm
3
1060cm hr
K 
32.16cm * 35cm
3
1060cm hr
K 
1125.6cm 2
K  0.94 cm hr
IV. RESULTADOS Y DISCUSION
Los resultados de esta práctica en cada uno de los casos fueron:
Caso # 1 la conductividad hidráulica es
Caso # 2 la conductividad hidráulica es
K  1.28 cm hr
K  0.94 cm hr
La medición de la conductividad hidráulica se efectuó en dos suelos de textura
contrastante (arcilla y arena).
V. CONCLUSION
Este método es de suma importancia ya que es necesario conocer la velocidad del
movimiento del agua en el suelo.
El agua en suelos con textura arenosa se mueve más rápidamente que en las
arcillas.
VI. BIBLIOGRAFIA
 Lindolfo Rojas Peña y Luis Edmundo Ramírez Ramos “Uso y Manejo del
Agua” Septiembre de 1998. UNIVERSIDAD AUTONOMA AGRARIA
ANTONIO NARRO. Buena vista saltillo Coahuila, México.
 Narro, F. E 1994. Física de suelos con enfoque agrícola. Editorial Trillas.
 Israelsen, W. O y V.E Hansen. 1965. principios y aplicaciones de riego.
Editorial Reverte. 2ª Edición