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Suelos
INTRODUCCIÓN
En este capítulo se fija la atención sobre el agua que está
situada unos centímetros por debajo de la superficie terrestre.
La humedad del suelo juega un papel importante en ciertos
fenómenos como la evapotranspiración y la infiltración consecuentemente
desde los puntos de vista hidrológico y agrícola, su estudio
es muy interesante.
El suelo
es el resultado de cambios físicos y químicos y de la actividad
orgánica sobre las rocas a través del tiempo. La ciencia que
se ocupa del estudio de los suelos es la edafología.
Desde
el punto de vista hidrológico, el suelo se considera un material
complejo compuesto por sólidos, líquidos y gases.
MATERIAL, SÓLIDO Y GASEOSO DEL SUELO
En el estudio físico de un suelo interesan dos aspectos:
a) Textura
o proporción relativa en que se presentan los distintos materiales
sólidos que lo componen. Esta proporción
se expresa en porcentaje del peso de materiales comprendidos
en el intervalo de tamaño respecto al peso total de la muestra
seca.
b) La
estructura que es la disposición relativa de esos materiales,
en las condiciones naturales de un
determinado suelo.
TEXTURA
La textura de un suelo, se determina en laboratorio efectuando
una clasificación granulométrica de sus materiales sólidos,
mediante tamices de distintas mallas dispuestos sucesivamente
en un cilindro vertical, de forma que cada uno retenga las
partículas de diámetro superior al de malla y deje pasar
el resto de la muestra. Para materiales muy finos se prosigue
la diferenciación por otras técnicas de laboratorio.
Los
análisis de un resultado granulométrico se puede representar
gráficamente. La representación más utilizada es la de curvas
granulométricas acumulativas.
ESTRUCTURA
La estructura del suelo no es una constante y cualquier acción
física sobre el terreno o el hecho de que permanezca saturado
de agua, un cierto tiempo puede cambiarlo.
La porosidad
de un acuífero es aquella parte de su volumen que consiste
de aberturas o poros, que pueden ser ocupados por un fluido.
La porosidad es un índice que indica cuanta agua puede ser
almacenada en el material saturado y se expresa generalmente
como un porcentaje del volumen bruto de material, por ejemplo
si 1 m3 de arena contiene 0.30 m3 de
espacios abiertos o poros, se dice que su porosidad es de
30%.
PERMEABILIDAD
La propiedad de una formación acuífera en lo referente a su
función trasmisora o de conducto, se denomina permeabilidad,
y se define como la capacidad de un medio poroso para transmitir
agua.
La permeabilidad
se la puede medir en el laboratorio anotando la cantidad de
agua que fluye a través de una muestra de arena en un tiempo
dado y bajo una diferencia determinada de presión.
EL AGUA EN EL SUELO
El componente líquido en el suelo es generalmente el agua,
que, al atravesar la superficie del terreno se distribuye
por el, quedando sometida a varias fuerzas de cuya intensidad
depende el mayor o menor grado de fijación al material sólido.
El agua
del subsuelo que se encuentra en los intersticios o poros
de las rocas, se pueden dividir en dos zonas principales:
zona de aireación y saturación.
a) Zona de Aireación
Se extiende desde la superficie de la tierra hasta el nivel,
el cual todos los poros o espacios abiertos en los componentes
de la tierra se encuentran completamente llenos o saturados
de agua. Una mezcla de aire y de agua se encuentra en
los poros de esta zona y de ahí su nombre. Se puede subdividir
en tres capas:
-Humedad del Suelo
Se encuentra inmediatamente debajo de la superficie, es
la región de la cual las plantas extraen por medio de raíces
la humedad necesaria para su desarrollo. El grosor de la
capa difiere según el tipo de suelo y vegetación.
-Capa Intermedia
Se encuentra entre la humedad del suelo y la franja capilar.
La mayor parte del agua llega por gravedad a través de la
capa de agua del suelo. El agua de esta capa se llama vadosa.
-Franja Capilar
Ocupa la porción del fondo de la zona de aireación y encima
de la zona de saturación. Su nombre procede del hecho de
que el agua, en esta capa, está suspendida por fuerzas capilares
similares a las que hacen que el agua se eleve en un tubo
estrecho o capilar, por encima del nivel del agua contenida
en un recipiente mayor que aloja verticalmente al tubo.
b) Zona de Saturación
Inmediatamente debajo de la zona de aireación se encuentra
la zona de saturación, en la cual, los poros están completamente
llenos o saturados de agua. El agua en la zona de saturación
se conoce como agua del subsuelo.
El objeto
de la construcción de un pozo es alcanzar esta zona con un
tubo, cuya sección inferior tiene aberturas de un tamaño
tal, que permiten la entrada de agua. Las formaciones que
contienen agua del subsuelo y que la proporcionan fácilmente
a los pozos son llamadas acuíferas.
HUMEDAD DEL SUELO
El término o humedad del suelo se emplea para referirse al
agua retenida por el, y así distinguirla del agua subterránea
propiamente dicha.
Los
procedimientos más exactos para medirla son los de laboratorio,
siempre que la muestra del suelo se extraiga y se transporte
con las debidas precauciones para conservar íntegra su humedad.
En la
práctica es útil y rápido el determinar “in situ” la humedad
del suelo y para ello, se emplea diversos métodos y aparatos
que deben ser previamente calibrados con medidas de laboratorio;
algunos de ellos son:
Bloques
porosos absorbentes
Tensíometros
Métodos que relacionan conductividad eléctrica del suelo con
su contenido de humedad
Métodos geofísicos
CONTENIDO DE HUMEDAD EN EL SUELO Y PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS
Las
medidas de contenido de humedad en un suelo puede expresarse
en proporción de peso de agua, respecto al peso total de la
muestra seca, o en proporción de volúmenes ocupados en el
terreno por el agua y los sólidos.
El material
sólido que compone un suelo tiene una densidad real del orden
de 2.5. Pero el volumen que realmente ocupa en el terreno
es mayor y surge el concepto de densidad aparente o relación
entre el peso del volumen que ocupa en el terreno una muestra
seca y el peso del mismo volumen del agua.
Algunos
valores característicos de contenido de humedad en un suelo,
se citan a continuación:
Grado
de humedad: es el porcentaje de peso del agua contenida en
la muestra, antes de disecarla, respecto al peso de la muestra
disecada a 105°C.
Capacidad
de Campo: es el grado de humedad de una muestra que ha perdido
su agua gravífica.
Humedad
Equivalente: es el grado de humedad determinado en laboratorio
de una muestrea que se ha sometido a una fuerza centrífuga
1000 veces superior a la de la gravedad durante un tiempo
de 40 minutos.
Punto
de Marchitez: es el grado de humedad de un suelo que rodea
la zona radicular de la vegetación.
Agua
utilizada por las plantas: las plantas para vivir precisan
que en su zona radicular exista oxígeno libre, por eso, esta
zona no debe estar permanentemente saturada de agua.
Grado
de Saturación: es el porcentaje de volumen de agua, respecto
al volumen de huecos en una porción de suelo en condiciones
naturales.
Capacidad
de retención específica: es el porcentaje de volumen de agua
que queda en el terreno después de que se ha desalojado el
agua gravífica, respecto al volumen total de una porción del
suelo
BIBLIOGRAFÍA:
Escuela de Ingenieros Militares, 1977. Agua Subterránea y
Perforación de Pozos, Bogotá.
Escuela Superior Politécnica del Litoral, 1986. El Agua Subterránea
y los Pozos, Ecuador.
Custodio, E., Llamas, R. 1983. Hidrología Subterránea
- Barcelona, Spaña
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