Este documento describe los procesos de infiltración y redistribución del agua en el suelo, incluyendo la infiltración, exfiltración, ascenso capilar, recarga y otros movimientos. También explica las propiedades hidráulicas de los suelos como la tensión, conductividad hidráulica y relaciones empíricas. Por último, define conceptos como la capacidad de campo, punto de marchitamiento permanente y agua disponible para las plantas.

1. CAPÍTULO 4 INFILTRACIÓN Y REDISTRIBUCIÓN
EVAPORACIÓN
INFILTRACIÓN
INTE
RFLU
JO
REDISTRIBUCIÓN
ASCENSO CAPILAR
AGUA

2. 4.1 INFILTRACIÓN Y REDISTRIBUCIÓN
Se considera infiltración como el movimiento del agua desde la superficie
hacia dentro del suelo
Redistribución, el movimiento de infiltración dentro de la zona no
saturara del suelo, y que comprende a:
• Exfiltración : evaporación desde las capas superiores
• Ascenso capilar: movimiento desde la zona saturada hacia la zona
no saturada, y debido a la tensión superficial
• Recarga, el movimiento de percolación de agua desde la zona no
saturada a la subyaciente zona saturada

3. 4.1 INFILTRACIÓN Y REDISTRIBUCIÓN
• Interflujo: movimiento del agua en dirección de la pendiente
• Succión de plantas, movimiento hacia las raíces debido a la
transpiración de las plantas
Percolación es un término general para describir el flujo descendente
en la zona no saturada
La infiltración es un proceso muy importante porque cerca de 75% de la
precipitación se infiltra. Ello prové.
• demanda de agua por los cultivos
• comunicación entre aguas superficiales y subterráneas
• agua no infiltrada escurre dando lugar a la escorrentia esencial
para la subsistencia en el planeta

4. 4.2 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS
Se puede referir zona saturada y no saturada en términos de la presión
con relación a la atmosférica:
• zona saturada en que φ > atmosférica
• zona no saturada en que φ < atmosférica
Presiones negativas suelen ser llamadas como succión o tensión
Algunas veces se suelen usar unidades de función de potencial para
expresar el valor de las tensiones
pF = log10 (-φ)
en que φ está expresado en centímetros

5. 4.2 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS
Desafortunadamente la relación entre φ y θ es altamente no lineal.
1.E+05 1
0.9
1.E+04 0.8
0.7
CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA [cm/d]
1.E+03 0.6
TENSIÓN [cm]
0.5
1.E+02 0.4
0.3
1.E+01 0.2
0.1
1.E+00 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
CONTENIDO DE HUMEDAD

6. 4.2 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS
La tensión también es función del grado de saturación
14
ARC ILLA
12
10
ARC ILLA LIM OSA
LOG 10 (-TENSIÓN [cm])
8
6
LIMO ARENOSO
4
2
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
GRADO DE SATURACIÓN

7. 4.2 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS
La conductividad hidráulica como función del grado de saturación
-1 2
-1 1
AR C ILLA
-1 0
-9
AR C ILLA
LIM O S A
-8
LOG10 (K(8) [cm/s])
-7
-6
-5
LIM O AR E N O S O
-4
-3
-2
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
GRADO DE SATURACIÓN

8. 4.2 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS
Por la complejidad de las funciones, se han desarrollado relaciones
numéricas empíricas que tratan de considerar esa variabilidad, y luego poder
ser incorporadas en modelos matemáticos
φ ( S ) = φ s S −b y K (θ ) = K sat n − c θ c
φs b y c son parámetros empíricos.
• b es llamado índice de distribución de poros
• c índice de discontinuidad de poros
B y c están ligados por la aproximación : c≈2b+3

9. 4.2 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS
TEXTURA POROSIDAD Ksaturado |φ s| b
SUELO [cm/s] [cm]
Arena 0.395 1.76e-2 12.1 4.05
Arena marga 0.435 7.2e-4 78.6 5.3
Arcilla arenosa 0.42 6.3e-4 29.9 7.12
Arcilla 0.48 1.28e-4 40.5 11.4

10. 4.3 CONDICIONES DEL AGUA EN SUELOS NATURALES
En ausencia de evaporación, succión por plantas, ascenso capilar, el
contenido de agua por drenaje natural, en un suelo, decrece casi en forma
exponencial
Después de varias días de drenaje, el contenido de agua tiende
asintóticamente a un valor que depende del tipo y textura de suelo.
Ese punto es denominado CAPACIDAD DE CAMPO (field capacity)
θfc
La capacidad de campo se alcanza, en general,
φfc = -340 cm ó pF = 2.53

11. 4.3 CONDICIONES DEL AGUA EN SUELOS NATURALES
0.5
ARC ILLA M AGRA
0.4
C AP AC ID AD D E C AM P O
0.3
CONTENIDO DE AGUA
ARENA
0.2
0.1
C AP AC ID AD D E C AM P O
0
0 1 2 3 4 5 6 7
DIAS

12. 4.3 CONDICIONES DEL AGUA EN SUELOS NATURALES
Las plantas pueden succionar agua por debajo de la capacidad de campo,
sin embargo, ellas no pueden ejercer presiones inferiores a -15000 cm ó a
pF = 4.2.
A este punto, la transpiración de la planta cesa y se marchita
Este punto es conocido como PUNTO DE MARCHITAMIENTO
PERMANENTE (permanent wilting point) θpwp
El punto de marchitamiento para arenas es próximo a 0.05 y 0.25 para
arcillas
El agua disponible para las plantas está : θa = θfc - θpwp
En la naturaleza, el contenido de agua menor al higroscópico (pF =
4.5) no es posible

13. 4.3 CONDICIONES DEL AGUA EN SUELOS NATURALES

14. 4.3 CONDICIONES DEL AGUA EN SUELOS NATURALES
PRESIÓN
θ ≈ θpwp
Zona de raíces
Perfil típico
-
θfc < θ < θpwp
Zona no saturada
Ascenso capilar
θ=n Agua subterránea
+
impermeable