PERCOLACION

SANEAMIENTO AMBIENTAL II 1. INTRODUCCION La infiltración el agua posee un rol fundamental en los procesos de escorrentía como respuesta a una precipitación dada en una cuenca, dependiendo de su magnitud lluvias de iguales intensidades, pueden producir caudales diferentes. Así también lo es, el estudio de la recarga de acuíferos. La infiltración depende de muchos factores, por lo que su estimación confiable es bastante difícil y es imposible obtener una relación única entre todos los parámetros que la condicionan. En este sentido, el proceso de infiltración de agua en el suelo ha sido intensamente estudiado debido a su importancia en el manejo del agua en la agricultura, la conservación del recurso suelo, tratamiento de aguas residuales y otras actividades silvoagropecuarias. Por otra parte, la velocidad de infiltración determina la cantidad de agua de escurrimiento superficial y con ello el peligro de erosión hídrica. Además, el proceso de infiltración es de gran importancia práctica dado que su velocidad determina generalmente la cantidad de agua de escurrimiento, pudiendo detectarse así el peligro de erosión durante inundaciones a lluvias muy intensas. En este marco, el presente documento tiene como finalidad determinar la velocidad de infiltración del agua en suelo, en términos del diseño hidrológico de las obras de conservación y aprovechamiento de aguas y suelos, en particular, de las zanjas de infiltración o campos de precolación. Nuestro grupo realizo el siguiente Ensayo de precolación, para determinar las condiciones de permeabilidad del suelo y poder concluir y dichos suelo es apto para realizar un campo de precolación. Es posible que las características del suelo hagan que el terreno no sea apto por el estudio hecho, pero los aspectos más importantes para evaluar, las características del suelo se discutirán en los siguientes capítulos del informe

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

1

SANEAMIENTO AMBIENTAL II 2. OBJETIVOS:  Determinar la velocidad de infiltración del agua en el área escogida.  Identificar las características del terreno donde se implementaría el sistema de Campos de Percolación.  Realizar y Analizar los resultados del estudio de Precolación en la zona del proyecto. 3. UBICACION El área escogida para la realización del ensayo de percolación se encuentra ubicada en:  Localidad: Las Palmas  Distritos: Lurín  Provincia: Lima 4. ACCESO Se accede por la vía Panamericana Sur desde Lima hasta el puente del río Lurín, luego se camina río arriba por la margen izquierda hasta una distancia aproximada de 1.5 Km. el punto esta ubicado en el margen derecho del río Lurín a una distancia de 150 m. de la orilla del río el área escogida es un terreno destinado a la agricultura principalmente de forraje para animales (chala) 5. MATERIALES  Regla graduada transparente milimétrica.  Cronometro graduado a décimas de segundo.  Lampas.  picos  Espátula  Flexómetro de 5 m.

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

2

SANEAMIENTO AMBIENTAL II  Arena gruesa.  Cámara fotográfica digital. 6. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO A continuación se describen las actividades desarrolladas durante el test o prueba de percolación, las mismas que fueron: El trabajo de campo se desarrolla desde el miércoles 19 miércoles de noviembre iniciando los trabajos de campo con una búsqueda del terreno más apropiado para la excavación de la calicata para luego realizar el ensayo de precolación y calcular la velocidad de infiltración. Se escogió un terreno que esta ubicado a 150 metros de la orilla del río Lurín en la margen derecha, y se escogió este lugar por tener acceso al agua, que nos ayudara para abastecer nuestro pozo para la medición de la infiltración. A continuación se detalla la ubicación de la calicata

Nº

CODIGO DE CALICATA C - 01

1

COORDENADAS UTM ESTE NORTE 293944.7112 8645768.7624

ALTITUD m.s.n.m 52

Se procedió a las excavaciones y acondicionamiento de las calicatas para el inicio de la prueba con el siguiente procedimiento: Se excavo de 01 calicatas de dimensiones cuadradas de 1.5 m x 1.5 m con una profundidad efectiva de 1.50 m. Profundidad de referencia por donde se construirán las zanjas de drenaje en el campamento. Preparación del cubeto de 0.30 x 0.30 x 0.30 m de profundidad para el inicio de la prueba, Se procedió a perfilar las paredes del cubeto con la finalidad de evitar la erosión, ello se logró con maderas adaptadas al cubeto, lo cual permitió dar forma al cubeto requerido en el procedimiento de trabajo. Asimismo se adiciono 5 cm de grava fina al fondo del agujero en el cubeto. (La grava fue traída del mismo río lurin) La saturación y expansión del suelo se efectúo cuidadosamente adicionando agua limpia el cubeto acondicionado hasta una altura de 0.30 m sobre la capa de grava y se mantuvo esta una altura por un periodo mínimo de 4 horas. Esta operación se realizo durante la noche.

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

3

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

ESQUEMA DE LA CALICATA

P: Profundidad de la zanja de percolación P: mínimo 0.60 m P: máximo hasta mantener una separación mínima de 2.0 m entre el fondo de la zanja y el nivel freático De acuerdo a la norma técnica i.s. 020 tanques sépticos existen tres posibilidades para la determinación de la tasa de precolación los cuales son mencionados a continuación.

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

4

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

7. DETERMINACIÓN DE LA TASA DE PERCOLACIÓN Se presentan 03 posibilidades a) Si el agua permanece en el agujero después del periodo nocturno de expansión, se ajusta la profundidad aproximadamente a 25 cm sobre la grava. Luego utilizando un punto de referencia fijo, se mide el descenso del nivel de agua durante un periodo de 30 min. Este descenso se usa para calcular la tasa de percolación. b) Si no permanece agua en el agujero después del periodo nocturno de expansión, se añade agua hasta lograr una lámina de 15 cm por encima de la capa de grava. Luego, utilizando un punto de referencia fijo, se mide el descenso del nivel de agua a intervalos de 30 minutos aproximadamente, durante un periodo de 4 horas. Cuando se estime necesario se podrá añadir agua hasta obtener un nuevo nivel de 15 cm por encima de la capa de grava. El descenso que ocurre durante el periodo final de 30 minutos se usa para calcular la tasa de absorción o infiltración. Los datos obtenidos en las primeras horas proporcionan

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

5

SANEAMIENTO AMBIENTAL II información para posibles modificaciones del procedimiento, de acuerdo con las condiciones locales. c) En suelos arenosos o en algunos otros donde los primeros 15 cm de agua se filtran en menos de 30 minutos después del periodo nocturno de expansión, el intervalo de tiempo entre mediciones debe ser de 10 minutos y la duración de la prueba una hora. El descenso que ocurra en los últimos 10 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración. En nuestro caso fue el C, ya que se llego a la conclusión de que el suelo tiene una textura franco arenoso, dicha textura fue calculada con el triángulo de Clases Texturales. Nota: En los terrenos arenosos no será necesario esperar 24 horas para realizar la prueba de percolación.

8. RESULTADOS

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

6

SANEAMIENTO AMBIENTAL II De la Inspección en campo se puede verificar que el zona escogida por el grupo “Las Palmas”, se localiza sobre una terraza a la margen derecha del río Lurín, siendo una terraza fluvial que presenta un perfil tipo AB, estratificado, de color marrón claro a rojizo. La zona presenta un suelo Franco Arenoso; de textura media; observándose mayor porcentaje de arena. El terreno presenta en su fase una pendiente llana. Los parámetros obtenidos para la percolación se indican en la tabla siguiente: Medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Promedio

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

Descenso (cm) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Tiempo (min) 1.22 1.41 1.15 1.19 1.21 1.16 1.54 1.36 1.34 1.48 1.36 1.49 1.43 1.5 1.5 1.8 2.15 2.14 2.25 2.05 1.58 1.48 1.52 1.1 1.15 1.5

Percolación (cm/hr) 49.18 42.5 52.17 50.42 49.58 51.72 38.96 44.12 44.77 40.54 44.11 40.27 41.95 40 40 33.3 27.9 28.04 26.66 29.26 37.97 40.54 39.47 54.54 52.17 41.76

7

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

Medición

TIEMPO PERCOLACION (min) Parcial Acumulado

LAMINA DE PERCOLACION (cm)

VELOCIDAD DE PERCOLACION (cm/min)

VELOCIDAD DE PERCOLACIÓN (cm/hr)

Instantánea

Acumulada

Instantanea

Acumulada

Instantanea

Acumulada

1

1.22

1.22

1

1

0.820

0.820

49.180

49.180

2

1.41

2.63

1

2

0.709

0.760

42.553

45.627

3

1.15

3.78

1

3

0.870

0.794

52.174

47.619

4

1.19

4.97

1

4

0.840

0.805

50.420

48.290

5

1.21

6.18

1

5

0.826

0.809

49.587

48.544

6

1.16

7.34

1

6

0.862

0.817

51.724

49.046

7

1.54

8.88

1

7

0.649

0.788

38.961

47.297

8

1.36

10.24

1

8

0.735

0.781

44.118

46.875

9

1.34

11.58

1

9

0.746

0.777

44.776

46.632

10

1.48

13.06

1

10

0.676

0.766

40.541

45.942

11

1.36

14.42

1

11

0.735

0.763

44.118

45.770

12

1.49

15.91

1

12

0.671

0.754

40.268

45.255

13

1.43

17.34

1

13

0.699

0.750

41.958

44.983

14

1.5

18.84

1

14

0.667

0.743

40.000

44.586

15

1.5

20.34

1

15

0.667

0.737

40.000

44.248

16

1.8

22.14

1

16

0.556

0.723

33.333

43.360

17

2.15

24.29

1

17

0.465

0.700

27.907

41.993

18

2.14

26.43

1

18

0.467

0.681

28.037

40.863

19

2.25

28.68

1

19

0.444

0.662

26.667

39.749

20

2.05

30.73

1

20

0.488

0.651

29.268

39.050

21

1.58

32.31

1

21

0.633

0.650

37.975

38.997

22

1.48

33.79

1

22

0.676

0.651

40.541

39.065

23

1.52

35.31

1

23

0.658

0.651

39.474

39.082

24

1.1

36.41

1

24

0.909

0.659

54.545

39.550

25

1.15

37.56

1

25

0.870

0.666

52.174

39.936

Promedio

1.5024

ENSAYO

1 DE

PERCOLACIÓN

0.694

41.612

8

SANEAMIENTO AMBIENTAL II TEST DE PERCOLACION DE LA CALICATA LAMINA ACUM (cm)-VELOCIDAD (cm/hr)

60.000

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

8. 88 10 .2 4 11 .5 8 13 .0 6 14 .4 2 15 .9 1 17 .3 4 18 .8 4 20 .3 4 22 .1 4 24 .2 9 26 .4 3 28 .6 8 30 .7 3 32 .3 1 33 .7 9 35 .3 1 36 .4 1 37 .5 6

7. 34

6. 18

4. 97

3. 78

2. 63

1. 22

0. 00

0.000

TIEMPO ACUMULADO (min)

Velocidad Acumulada (cm/hr)

Velocidad Instantánea (cm/hr)

Lamina Acumulada (cm)

9. CONCLUSIONES CLASIFICACIÓN DE LOS TERRENOS SEGÚN RESULTADOS DE PRUEBA DE PERCOLACIÓN

 Cuando el terreno presenta resultados de la prueba de percolación con tiempos mayores de 12 minutos no se considerarán aptos para la disposición de efluentes de los tanques sépticos debiéndose proyectar otros sistema de tratamiento y disposición final.

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

9

SANEAMIENTO AMBIENTAL II  El tiempo que tarda el agua en bajar 1.0 centímetro es 1.50 minutos, por lo que se concluye que el terreno es del tipo de percolación rápida.  Se ha podido verificar que el área de ensayo se ubica en una zona de suelos franco arenosos, teniendo una textura media. El drenaje natural es bueno.

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

10

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

ANEXO FOTOGRAFÍAS

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

11

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

FOTO 1:

AREA DE ESTUDIO

FOTO2:

HERRAMIENTAS

12

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

FOTO 3: EXACAVACION DE CALICATA

FOTO 4: CULMINACION DE LA EXCAVACION

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

13

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

ENSAYO

DE

FOTO 5:

MEDICION DE LA PROFUNDIDAD

FOTO 6:

CUNSTRUCCIN DE LA CUNETA

PERCOLACIÓN

14

SANEAMIENTO AMBIENTAL II

F

EN LAS FOTOS 7,8 Y 9 SE MUESTRA LA CUNETA CON GRAVA, PROCESO DE SATURACION Y MEDICION DE LA INFILTRACION RESPECTIVAMENTE.

ENSAYO

DE

PERCOLACIÓN

15