escorrentía e infiltración

HIDROLOGÍA: SESIÓN 3 (ESCORRENTÍA E INFILTRACIÓN)
Objetivos:
•Conocer los procesos de escorrentía e infiltración.
•Entender que factores regulan estos procesos.
•Comprender las bases físicas de la permeabilidad del suelo
Esquema de contenidos:
1. Proceso de Escorrentía
• Factores que regulan la escorrentía.
2. Proceso de infiltración.
• Factoresque regulan la infiltración
3. Tipos de agua del suelo.
4. Trasmisividad del agua en un medio poroso.
5. Métodos de estudio en campo.
1. Los procesos de escorrentía e infiltración.
Escorrentía: Es la lámina de agua que circula en
una cuenca de drenaje, es decir la altura en
milímetros de agua de lluvia escurrida y extendida
dependiendo la pendiente del terreno.
Normalmente se considera como la precipitación
menos la evapotranspiración real y la infiltración
del sistema suelo – cobertura vegetal.
Según la teoría de Horton se forma cuando las
precipitaciones superan la capacidad de infiltración
del suelo. Según dicha teoría, la escorrentía se
formará cuando los compartimentos del suelo
estén saturados de agua. La escorrentía superficial
es una de las principales causas de erosión a nivel
mundial. Suele ser particularmente dañina en
suelos poco permeables, como los arcillosos, y en
zonas con una cubierta vegetal escasa.
Infiltración: Es la penetración del agua en el suelo. La capacidad de infiltración es la velocidad máxima
con que el agua penetra en el suelo. Depende de muchos factores; un suelo desagregado y permeable
tendrá una capacidad de infiltración mayor que un suelo arcilloso y compacto.
2. Factores que regulan estos procesos
FACTORES QUE AFECTAN A LA ESCORRENTÍA
– Intensidad y duración de la precipitación (P). Cantidad de agua y ritmo ómbrico. (ej: La media de la
precipitación anual es de 458 mm con un ritmo ómbrico: otoño>primavera>invierno>verano)
– Permeabilidad del suelo a desarrollar con la
infiltración. Capacidad de una formación para trasmitir
el agua.
– Forma del terreno, pendiente. Importancia de la
pendiente con la escorrentía.[ Pendiente  escurre;
Plano  encharca ]
– Cubierta vegetal. Intercepción de la gota de lluvia.
Importancia de la forma de la vegetación, caída libre.
– Formación de costras por rotura de agregados.
Produce una fuerte impermeabilización, se producen
charcos.
FACTORES QUE AFECTAN A LA INFILTRACIÓN
Características del terreno o medio permeable
a)
Condiciones de superficie. La compactación natural, o debida al tránsito, dificulta la penetración del agua y
por tanto, reduce la capacidad de infiltración. Una superficie desnuda está expuesta al choque directo de las gotas de
lluvia, que también da lugar a la compactación, lo que también disminuye la infiltración.
Cuando un suelo está cubierto de vegetación, (‘’CUBIERTA VEGETAL: intercepta, para y recoge la lluvia’’) las plantas
protegen de la compactación por impacto de lluvia, se frena el recorrido superficial del agua que está, así, más tiempo
expuesta a su posible infiltración, y las raíces de las plantas abren grietas en el suelo que facilitan la penetración del
agua. ‘’fenómeno de laminación de la precipitación  hay un tiempo de retardo, que en ocasiones permite pasar de
que escurra a que infiltre’’’’
La pendiente del terreno influye en el sentido de mantener más o menos tiempo una lámina de agua de cierto espesor
sobre él. La especie cultivada, en cuanto define mayor o menor densidad de cobertura vegetal, y sobre todo, el
tratamiento agrícola aplicado, influirán en la infiltración. En las áreas urbanizadas se reduce considerablemente la
posibilidad de infiltración.
b)
Características del terreno. La textura del terreno influye por sí y por la influencia en la estabilidad de la
estructura, tanto menor cuanto mayor sea la proporción de materiales finos que contenga. Un suelo con gran cantidad
de limos y arcillas está expuesto a la disgregación y arrastre de estos materiales por el agua, con el consiguiente
llenado de poros más profundos.
La estructura define el tamaño de los poros. La existencia de poros grandes reduce la tensión capilar, pero favorece
directamente la entrada de agua.
ARENA GRUESA
ARENA FINA
LIMO
ARCILLA
2-0.2 mm
0.2 – 0.02 mm
0.02 – 0.002
- 0.002
PERMEABLE
IMPERMEABLE
c)
Condiciones ambientales. La humedad inicial del suelo juega un importante papel. Cuando el suelo está
seco al comienzo de la lluvia, se crea una fuerte capilaridad al humedecerse las capas superiores y este efecto, se
suma al de gravedad incrementando la intensidad de infiltración. A medida que se humedece, se hinchan por
hidratación, las arcillas y coloides y cierran las fracturas y grietas disminuyendo la capacidad de infiltración.
Por otra parte, el agua que alcanza el nivel acuífero es el total de la infiltrada menos la retenida por el suelo.
Agua de adhesión: Agua retenida en el
suelo por atracción molecular, formando
una película en las paredes de la roca o en
las partículas del suelo.
Agua de gravedad: Agua en la zona no
saturada que se mueve bajo la influencia
de la fuerza de gravedad. Se mueve sola!!
Agua freática: Agua subterránea que se
presenta en la zona de saturación y que
tiene una superficie libre.
Agua higroscópica: 1) Humedad que
mantiene el suelo, en la zona de aireación, en equilibrio con el vapor de agua atmosférico. 2) Vapor de agua contenido
originalmente en la atmósfera y que es absorbido por las partículas del suelo.
Agua pelicular: Agua retenida en el suelo por atracción molecular, formando una película en las paredes de la roca o
en las partículas del suelo.
↑PERMEABILIDAD  ↑INFILTRACIÓN
↓PERMEABILIDAD ↑ESCORRENTÍA
Potencial matricial: es la fuerza de unión entre la fase sólida del suelo y la líquida. Está relacionado con
la absorción por capilaridad del agua. (http://www.unex.es/edafo/ECAP/ECAL4FLRetAgua.htm)
Transmisividad: La capacidad de un acuífero de transmitir el agua.
MÉTODOS PARA MEDIR LA
INFILTRACIÓN
Para medir la infiltración de un suelo se usan los infiltrómetros, que sirven 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.
Siendo la infiltración un proceso complejo, es
posible inferir con los infiltrómetros la capacidad
de infiltración de cualquier cuenca en forma
cualitativa, pero no cuantitativa. La aplicación
más favorable de este equipo se obtiene en
zonas experimentales, donde se puede evaluar
la infiltración para diferentes tipos de suelo y
contenido de humedad.
Los infiltrómetros se pueden dividir en dos grupos: de carga constante y simuladores de lluvia.