Riegos 5i5i13

1. Un suelo húmedo tiene un contenido de humedad de 0.2 g/g. Si se necesitan 300 g. de suelo seco para un experimento ¿Cuántos gramos de suelos húmedo se necesitan? Solución: Ws = 300g

θ=

Suelo húmedo = 0.20 g/g

Ww Ws

0.20=

Ww 300

Ww=60 g .

2. Se desea llevar un suelo a C. de C. Se sabe que el suelo alcanza C. de C. con un valor de 0.6 cm3/cm3 (contenido de humedad en base a volumen). Si el suelo está a P.M.P con un valor de 0.15 g/g. ¿Qué altura de agua (cm) hay que aplicar para que el suelo quede a C. de C. hasta una profundidad de 60 cm? Porosidad=50%; Densidad=2.6g/cm3 Solución: Da P=1− Dr



C.C=0.6 cm3/cm3

( ) 50 Da =1−( 100 2.6 )

PMP= 0.15 g/g

Da=1.3 g /cm3

Punto de marchites permanente:

L=θpmp × da ×h L=0.15 ×1.3 × 60 cm

L=11.7 cm 

Punto a capacidad de campo:

L=θc . c ×h L=0.6 × 60

L=36 cm Lpmp+ h=Lcc

h=36−11.7

h=24.3 cm 3. Se tiene un suelo en el que un volumen de 1000 cm 3 tendría 340 cm3 de agua a C. de C. La porosidad es de 54%. ¿Qué volumen de agua requiere la capa arable (20 cm de profundidad) por hectárea para quedar a C. de C. si el suelo se encuentra a P.M.P=0.18 cm3/cm3? y ¿Cuál es su grado de saturación del suelo? Solución: Vt=1000 cm3 Vw= 340 cm3 (c.c)

C.C.

P.M.P.



En la capacidad de campo:

Vt=Vs+Vw+Va

1000=Vs+ Vw+ Va 1000=Vs+ 340+Va

Vs=660−Va … (1)

P=

Vw +Va Vt

54 340+Va = 100 1000 Va=200 cm 3 Reemplazando en (1):

Vs=460 cm3 Ahora:

Vv=200+340

Vv=Va+Vw

P=54%

Vv=540 cm3 Conclusión:

Va=200 cm 3

Vv=540 cm3 Vs=460 cm3



En punto de marchites Permanente: También:

P=

e 1+e

54 e = 100 1+e e=1.17 e=

Va+Vw Vs

e=

Va+Vw Vs

1.17=

200+Vw 460

Ww=338.2 cm Grado de saturación:

100%-------------------- 338.2 50%---------------------- x X= 169.1 cm3

Gw=

Vw Vv

Gw=

169.1 ×100 540

Gw=31.31

4. Que profundidad de suelo queda a C de C. después de regar durante 20h. si la

velocidad promedio de infiltración es de 0.8cm/h. en el momento en que se inicia el riego, el suelo tiene un contenido de humedad de 10%(base a peso). Porosidad de suelo = 50%; Dr= 2.6 gr/cm3, la humedad a capacidad de campo es 0.39 cm3/cm3. θV cc=0.39 t=20 horas i=0.8 cm /h

θp=10 =0.10 p=50 =0.5

Dr=2.6 gr /cm3

( dadr )

P=1−

( 2.6da )

0.5=1−

da=1.3 gr /cm 3

Humedad volumétrica presente: θV P=da∗θP θV P=1.3∗0.10=0.13 Profundidad de suelo H:

SOLUCIÓN.

L=( θ V cc−θV P )∗H L=( θ V cc−θV P )∗H i=0.8 cm /h

0.8 cm→ 1 h x cm →20 h

L=16 cm

L=( θ V cc−θV P )∗H 16= ( 0.39−0.13 )∗H H=61.54 cm

5. Se tomó una muestra de suelo a los 15cm de profundidad que peso 350g luego fue secada en una estufa a 105°C por 24h y su peso fue de 280g. si la densidad aparente de dicho suelo es de 1,3 g/cm3 calcule: a) El volumen de agua que tenía la muestra de suelo en el campo. b) El contenido gravimétrico de humedad que tenía la muestra de suelo en el campo. c) El contenido volumétrico de humedad que tenía la muestra de suelo en el campo. d) La altura de agua que tienen los primeros 60cm de profundidad de dicho suelo. SOLUCIÓN. peso del suelo=350 g peso del suelo seco=280 g da=1.3 gr /cm W w =350−280=70 g Volumen de agua: V w=

Ww 70 g = =70 c m3 ρH2O g 1 3 cm

3

Humedad Gravimétrica: θ=

Ww 70 = =0.25 Ws 280

Humedad Volumétrica: θV =

Vw ÓθV =da∗θ VT

θV =da∗θ θV =1.3∗0.25=0.325

Altura de agua: H = 60 cm L=θV ∗H L=0.325∗60=19.5 cm

6. Se determina que la porosidad de suelo mineral es de 60%, se sabe que son necesarios 15cm de agua para saturar todo el perfil desde C. de C. se requiere 3cm para llevarlos desde su contenido de humedad de un 20% hasta C. de C. ¿cuál es la profundidad del perfil? Y ¿cuál es el valor de la humedad del suelo a capacidad de campo? SOLUCIÓN. Profundidad del perfil: L=15 cm(suelo saturado) p=60 =0.60

P=

VV VW = =0.6 VT VT

θV =

VW =0.6 VT

L=θV ∗H 15=0.6∗H

H=25 cm

Humedad del suelo a capacidad de campo: L=3 cm

θP=20 =0.2

L=( θcc−θP )∗H 3= (θcc−0.2 )∗25 θcc=0.32

7.

8. Dfd

9. Se tiene 4 Ha de cultivo de maíz de 40 cm de profundidad radicular, la humedad a capacidad de campo y punto de marchitez son 0.456 g/g, respectivamente; la humedad del suelo antes del riego es 0.25 cm3/cm3, da=1.25. SOLUCIÓN. DATOS: θcc =0.256 θ P=0.25 θ PMP=0.10 da=1.25 g /cm3

H=40 cm CALCULO DE VOLUMEN DE AGUA.

L A= ( 0.256−0.10 )∗1.25∗40 L A=7.8 Cm V W =area∗H V W =4∗10000∗0.078 V W =3120 m 3 H 20 /Ha UMBRAL DE RIEGO.(UR) θcc ( v )=0.256∗1.25=0.32 L AT =( 0.32−0.25 )∗40

L AT =2.8 cm

LFA =L A∗UR UR=LFA /L A UR=0.3589 ≈ 35.89

10. Para llevar a cabo el estudio de un terreno se ha extraído una muestra inalterada de forma cúbica de lado 250mm previa ejecución de una calicata. Para conservar todas las propiedades de dicha muestra se recubrieron todas sus caras con una capa de parafina de 5 mm de espesor. La masa de este bloque era de 34.60 kg calcular: a. Peso específico aparente del terreno. A continuación, eliminando parafina de parte de una de las caras, se extrajeron 2 muestras. La primera de ellas, de diámetro 38 mm y de longitud 60mm se procedió a secarla completamente en estufa, tras lo que su masa se redujo hasta 130.63 gr.se pide determinar: b. Peso específico del suelo seco. c. Humedad natural del terreno Por último, con la segunda muestra extraída del bloque se calculó la densidad relativa de las partículas sólidas resultando este valor 2.75 g/cc. Determinar: Porosidad del terreno, grado de saturación, peso específico del terreno si este se encuentra saturado. Densidad de la parafina es 0.9 g/cm3.

SOLUCIÓN. 1. Cálculo del peso específico aparente (ϒ):

Wt ϒ = Vt V t 1=V 1−V 2 V t 1=1951 cm3

Vt=(26 cm )3−(25 cm)3

w t=w 1−w 2 w1= peso suelo + parafina w2= peso de la parafina

m =0.9 V

ρ=¿ 0.9g/cc

m= w2

= 0. 9 x 1951 g.=

1755.9 g.

w 1=34600 g .

w t=34600 g .−1755 g w t=32844.1 g .

ϒ=

32844.1 =2.102 g . 15625

2. Cálculo del peso específico del suelo seco:

ϒ s=

Ws Vt

Vt=

Vt= (πxr2xh)/4

ϒ s=

3.1416 x ( 3.8 cm ) 2 x 6 cm 4

= 68.046 cm3

130.63 g g =1.919 3 cc 68.046 cm

3. Humedad natural del terreno θ=

Ww Ws

=

Wt −Ws ws

Wt

ϒ = Vt

wt=2.102 g/cc x 68.046 cc = 143.032

g θ=

143.032−130.63 =¿ 130.63

0.0949 θ =9.49%

4. Cálculo de la porosidad del terreno

Da

p = (1- Dr ) = (1-

1.919 2.75 ) = 0.302

p =30.2%

5. Cálculo del grado de Saturación:

GW =

p=

Vw Vv

Vv Vt

V V =0.302 x 68.046=20.549 cm 3

V w=W t−W s=143.032−130.63=12.402cm 3

GW =

12.402 =0.603 GW =60.3 20.549

11. ¿Qué tiempo se necesita regar 50 cm de profundidad radicular de un cultivo, si la planta ha consumido el 40% de la humedad aprovechable, la taza de infiltración es 6 mm/h? la humedad a capacidad de campo y punto de marchitez son 0.25 g/g y 0.12 cm3/ cm3, respectivamente; además, calcular la humedad del suelo antes del riego. Porosidad del suelo es 54%, dr=2.65 g/cm3. SOLUCIÓN. θcc =0.25

i=6mm/h=0.6cm/h

θ PMP=0.12 P=0.54 dr=2.65 g / cm3

H=50 cm

a. CALCULO DE TIEMPO NECESARIO. 1 hr−−−−−0.6 Cm

t−−−−−50Cm

t=83 hrs.

 CALCULO DE LA DENSIDAD APARENTE. P=1−

da , da=1.29 g/cm 3 2.65

 CALCULO DE LA LAMINA TOTAL. La lamina total es igual a la lámina a cc más pmp. LT = ( θcc +θ PMP )∗da∗H L AT =( 0.25+0.12 )∗1.29∗50 L AT =23.865 cm

b. CALCULO DE LA HUMEDAD ANTES DEL RIEGO. L=θV ∗H 23.865=θ V∗50 θV =0.48

12. Un suelo de textura arenosa tiene 10% y 3% de humedad a capacidad de campo y punto de marchitez permanente, respectivamente, da=1.7, dr=2.65. Calcular el porcentaje de macro poros dl suelo. SOLUCIÓN. Datos: θcc =10 θ PMP=3 da=1.7 g /cm

3

dr=1.7 g / cm3  PORCENTAJE DE MACROPOROS.

MACROPOROS=W sat . −θcc (v)

MACROPOROS=

V V V V ( cc) − VT VT

MACROPOROS=P−θcc ( v ) … … Ec . I

 Calculo de porosidad (P). P=1−

da dr

P=1−

1.7 , P=0.36=36 2.65

 Calculo humedad volumétrica a capacidad de campo. θcc ( v )=θ cc∗da θcc ( v )=0.1∗1.7 → θcc ( v )=0.17=17 Remplazando datos enla ecuación I .

MACROPOROS=36 −17 MACROPOROS=19