El documento describe los procesos de infiltración, capacidad de infiltración y métodos para medir la tasa de infiltración como infiltrómetros. Explica que la infiltración es el paso del agua a través del suelo y depende de la porosidad y capacidad del suelo para absorber agua. También presenta métodos para determinar la curva de capacidad de infiltración media como el modelo de Horton.

1. Autor.
Raúl Amarista
Prof: C.I: 15632043
Enid Moreno.

2. INFILTRACIÓN.
 Es el paso por el cual el agua penetra en el suelo a través de la superficie de la tierra,
y queda detenida por ella o logra un nivel acuífero desarrollando el volumen
almacenado anteriormente
 La tasa de infiltración, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual el
suelo es capaz de absorber la precipitación o la irrigación. Se mide en pulgadas por
hora o milímetros por hora. Las disminuciones de tasa hacen que el suelo se sature.
Si la tasa de precipitación excede la tasa de infiltración, se producirá escorrentia a
menos que haya alguna barrera física. Está relacionada con la conductividad
hidráulica saturada del suelo cercano a la superficie. La tasa de infiltración puede
medirse usando un infiltrómetro.

3. Proceso de infiltración
 El proceso de infiltración puede continuar sólo si hay espacio disponible para el agua adicional
en la superficie del suelo. El volumen disponible para el agua adicional depende de la
porosidad del suelo y de la tasa a la cual el agua antes infiltrada puede alejarse de la superficie
a través del suelo. La tasa máxima a la que el agua puede entrar en un suelo se conoce como
capacidad de infiltración. Si la llegada del agua a la superficie del suelo es menor que la
capacidad de infiltración, toda el agua se infiltrará. Si la intensidad de precipitación en la
superficie del suelo ocurre a una tasa que excede la capacidad de infiltración, el agua comienza
a estancarse y se produce la escorrentía sobre la superficie de la tierra, una vez que la cuenca
de almacenamiento está llena. Esta escorrentía se conoce como flujo terrestre hortoniano. El
sistema hidrológico completo de una línea divisoria de aguas se analiza a veces usando
modelos de transporte hidrológicos, modelos matemáticos que consideran la infiltración, la
escorrentía y el flujo de canal para predecir las tasas de flujo del río y la calidad del agua de la
corriente.

4. En la infiltración ocurren tres subprocesos:
La entrada de agua al suelo.
La retención de agua.
El movimiento del agua a través del suelo.

5. Infiltrómetro
Es un dispositivo que permite medir la capacidad de infiltración de los suelos.
Se utilizan para determinar la capacidad de infiltración en pequeñas áreas cerradas,
aplicando artificialmente agua al suelo. Los infiltrómetros se usan con frecuencia en pequeñas
cuencas o en áreas pequeñas o experimentales dentro de cuencas grandes. Cuando en el área se
presenta gran variación en el suelo y vegetación, ésta se subdivide en subáreas relativamente
uniformes, de las cuales haciendo una serie de pruebas se puede obtener información
aceptable.

6. Tipos de infiltrometros.
Infiltrómetro de cilindro o de
inundación, estos a si vez pueden ser de
cilindro simple o de doble cilindro. Este
procedimiento es aplicado muy
frecuentemente, en cualquiera de sus
modalidades. El uso del doble cilindro da
una mejor evaluación, ya que en este
procedimiento se limita la influencia del
contorno, obteniéndose una mejor
precisión en la determinación de la tasa
de infiltración vertical

7. Infiltrometro de doble anillo.

8. También se puede determinar la capacidad de infiltración con un simulador de
lluvia.
Este procedimiento consiste en aplicar sobre el suelo una
cantidad conocida de agua. La tasa de infiltración se obtiene
restando a la cantidad de agua aplicada el
volumen de agua que escurre superficialmente.

9. Hietograma.
Es un grafico que expresa precipitación
de un lugar a través del tiempo de la
tormenta. En ordenadas puede figurar la
precipitación caída (mm), o bien la
intensidad de la precipitación (mm/hora).
Forma de obtener el Heitograma: Lo
primero que hacemos es construir el gráfico
de curva de masas para lo cual es necesario
obtener tanto la lámina acumulada como el
tiempo acumulado, este tiempo acumulado
se calcula obteniendo el tiempo
transcurrido y sumándolo en forma
consecutiva

10. Hidrograma
 Es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de alguna información hidrológica tal
como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre otros. para un río, arroyo,
rambla o canal, si bien típicamente representa el caudal frente al tiempo; esto es equivalente a
decir que es el gráfico de la descarga (L3/T) de un flujo en función del tiempo. Éstos pueden
ser hidrogramas de tormenta e hidrogramas anuales, los que a su vez se dividen en perennes y
en intermitentes.
 Permite observar:
 las variaciones en la descarga a través de una tormenta, o a través del año hidrológico:
 el pico de escorrentía (caudal máximo de la avenida);
 el flujo de base o aporte de las aguas subterráneas al flujo; o,
 las variaciones estacionales de los caudales si se grafica un período de uno o varios años.
 Un mm de precipitación significa que en una superficie de un m² ha caído un litro de agua de
lluvia (1L/m²).

11. Los hidrogramas son útiles, entre otras cosas, para comparar los tiempos de descarga y
caudales pico de varias corrientes o cuencas hidrográficas, para así conocer las diferencias entre sus
capacidades de respuesta ante avenidas.
Hidrograma Unitario: Curva básica de respuesta a una unidad de precipitación que describe
la forma en que una cuenca devuelve un ingreso de lluvia distribuido en el tiempo. Se basa en el
principio de que dicha relación entrada-salida es lineal, es decir, que pueden sumarse linealmente. Se
construye con base en un "Hidrograma en S" que a su vez se construye desglosando varias tormentas
y sus hidrogramas reales producidos.
Hidrograma Sintético: Hidrógrama unitario estimado de acuerdo con fórmulas que incluyen
parámetros físicos de la cuenca en estudio como área, longitud del cauce principal, pendiente
promedio y otros. Son los hidrogramas sintéticos más conocidos: el Triangular del USDA, el de
Schneider, el de Clark.

12. Determinación del hidrograma.
En algunos casos es necesario determinar el volumen total del escurrimiento superficial
generado por una lluvia en un tiempo determinado. Sin embargo es más frecuente el caso en que se
requiere conocer el caudal máximo instantáneo de una determinada avenida. Otras veces se requiere
un conocimiento completo del hidrograma, es decir la variación en el tiempo del caudal en una
determinada sección en la cual se pretende construir una obra hidráulica o proteger un bien existente.
Los métodos que se utilizan para estos cálculos son:
El racional
Hidrograma unitario;
Modelos matemáticos de cuencas hidrográficas.

14. Índice de infiltración.
Está basado en la hipótesis de que para
una tormenta con determinadas condiciones
iniciales la cantidad de recarga en la cuenca
permanece constante a través de toda la
duración de la tormenta. Así, si se conoce
el hietograma y el hidrograma de la
tormenta, el índice de la infiltración
media, ø, es la intensidad de lluvia sobre la
cual, el volumen de lluvia es igual al del
escurrimiento directo observado o lluvia en
exceso.

15. Para obtener el índice ø se procede por tanteos suponiendo valores de él y deduciendo la lluvia en exceso
del hietograma de la tormenta. Cuando esta lluvia en exceso sea igual a la registrada por el hidrograma, se
conocerá el valor de ø.
= he
Donde:
= lluvia en exceso en el intervalo de tiempo deducido del hietograma ø de la tormenta
he = lluvia en exceso deducida del volumen de escurrimiento directo (Ved) entre el área de la cuenca (A).
Debe señalarse que como la lluvia varía con respecto al tiempo y el índice es constante, cuando la variación de la
lluvia en un cierto intervalo de tiempo sea menor que ø, se acepta que todo lo llovido se infiltró. El problema se
presenta cuando se desea evaluar el volumen de infiltración, ya que si se evalúa a partir del índice ø se obtendrá
por este hecho un volumen mayor que el real. Para calcular el volumen de infiltración real, se aplica la siguiente
ecuación:
F = ( hp - he ) A
Donde:
F = volumen de infiltración (m3)
hp = altura de lluvia debida a la tormenta, la cual es la suma de los (mm)
he = altura de la lluvia en exceso (mm)
A = área de la cuenca (m2)

16. Obtención de la curva de capacidad de infiltración media.
Si se tiene una serie de tormentas sucesivas en una cuenca pequeña y se dispone
del hietograma e hidrograma correspondientes, es posible obtener la curva de la capacidad de
infiltración aplicando el criterio de Horner y Lloys.
Del hietograma para cada tormenta, se obtiene la altura de lluvia hp y según el hidrograma, la lluvia
en exceso, he, a que dio lugar. A continuación se calcula el volumen de infiltración F, expresado en
lámina de agua, que es:
En la ecuación anterior hf debe dividirse entre el tiempo promedio en que ocurre la infiltración en
toda la cuenca.

17. En este criterio se acepta que la infiltración media se inicia cuando empieza la lluvia en exceso
y continúa durante un lapso después de que ésta termina. En este momento, si la tormenta cubre toda
el área, la infiltración continúa en forma de capacidad e irá disminuyendo conforme el área de
detección del escurrimiento disminuye. Horton considera que el periodo equivalente durante el cual
el mismo volumen de infiltración pasa, desde que la lluvia en exceso finaliza hasta que cesa el flujo
sobre tierra, se puede detectar al analizar el hidrograma correspondiente.
Según lo anterior, el tiempo promedio en el que ocurre la capacidad de infiltración se expresa
como:

18. Donde:
t = duración de la infiltración (h)
de = duración de la lluvia en exceso (h)
Δ t = periodo desde que termina la lluvia en exceso hasta que seca el flujo sobre tierra (h)
Por lo tanto, la capacidad de infiltración media será:
f = hf / t
Donde:
hf = altura de infiltración media (mm)
t = duración de la infiltración (h)
Una vez conocido el valor de f para cada tormenta, se lleva a una gráfica en el punto de cada
periodo t. Al unir los puntos resultantes se obtiene la curva de capacidad de infiltración media.

19. Modelo de Horton.
Para cuencas donde no se acepta que la intensidad de lluvia es uniforme en toda el
área, Horton propone un criterio para calcular la capacidad de infiltración media, fa, que se tiene para
una tormenta cualquiera.
Este criterio supone la disponibilidad de registros de lluvia suficientes para representar su
distribución satisfactoriamente, y que al menos uno de los registros se obtuvo a partir de
un pluviógrafo. Esto implica estimar que la distribución de lluvia registrada en el pluviógrafo sea
representativa de la distribución en toda la cuenca. Por otra parte, considera que el escurrimiento
superficial es igual a la diferencia entre la precipitación y la infiltración que ocurre durante el periodo
de la lluvia en exceso; o sea que se desprecia la infiltración antes y después de la lluvia en exceso.
Entonces, el valor de fa que se encuentra es tal que multiplicado por la duración de la lluvia en exceso
y restado de la lluvia total para el mismo periodo, proporciona el escurrimiento superficial total.

20. La estación pluviográfica recibe el nombre de estación base y las pluviométricas se
llaman subestaciones. Con el fin de tener un criterio de cálculo general para la cuenca en estudio,
conviene transformar a porcentajes la curva masa de la estación base. Una vez hecho estos cálculos,
se suponen alturas de lluvia y a partir de la curva masa en porcentaje, se obtiene la variación respecto
al tiempo. A continuación se proponen capacidades de infiltración media y se deduce cada altura de
lluvia correspondiente a su lluvia en exceso.
Lo anterior permite obtener gráficas de alturas de lluvias totales contra alturas de lluvia en
exceso para diferentes capacidades de infiltración media. Así, conocida la altura de precipitación
media en la cuenca para la tormenta en estudio, y su correspondiente altura de lluvia en exceso a
partir del hidrograma del escurrimiento directo es posible obtener su capacidad de infiltración media.

21. AguaMarket” Índice de infiltración” disponible en:
http://www.aguamarket.com/diccionario/terminos.asp?Id=5759&ter
mino=%CDndice+de+Infiltraci%F3n
Wikipedia la enciclopedia Libre “Capacidad de Infiltración” Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3n.
“Perdidas de Infiltración en una cuenca hidrográfica- Aspectos básico”. Disponible en:
http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/perdidas-por-infiltracion-enuna-cuenca-hidrografica-
aspectos-basicos/.
Yahoo! respuestas” Que es un hietograma” Disponible en;
http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=2008062309 5832AADOl21
Rolando SPRINGALL:“Hidrología” Universidad Autónoma de México. 1976