Auger Hole

7/23/2019 Auger Hole

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I. Introduccion

En el presente informe

se analiza la técnica del Auger-Hole

como

procedimiento de medida

de la velocidad de desplazamiento del agua en

suelos

encharcados o con una capa freática cerca de la

superficie, es decir, en condiciones

de saturación.

La

conductividad

hidráulica

de

un

medio

poroso

expresa

la

velocidad

con

la

ue

circula

un

fluido

por

los

huecos

ue

uedan

entre

sus

part!culas

constitu"entes,

siendo

una de

las

propiedades

ue

refle#an con ma"or

precisión

el

tiempo

de

permanencia

del

agua

en

el

suelo.

$u

valor

nos

a"uda

a

prever

la

respuesta

del

terreno ante a las lluvias o el riego.

La conductividad hidráulica es una caracter!stica de mucha importancia en estudios de riego,

drena#es, conservación recuperación de suelos, "a ue cuando su valor decrece hasta

%.&'m(d!a, el riego " el drena#e pueden dificultarse) lo ue a su vez reduce considera*lemente

el potencial agr!cola de los suelos +Laurent, &/.Los pro*lemas de riegos o drena#es,

siempre se complican cuando se presentan en las capas superficiales o su*-superficiales,

o*stáculos de carácter textural o estructural ue impide la entrada del agua por infiltración o

limita su movimiento, después de recorrida cierta distancia vertical en los suelos por el

fenómeno de la 0dispersión de las part!culas coloidales1

II. Objetivos

• 2alcular el valor de la conductividad hidráulica mediante la técnica del

Auger-Hole



III. Marco teorico

III.1. Historia.

El método fue dise3ado por 4iserens +&56/ " perfeccionado por 7ir8ham +&69,

&6:/, ;an <avel +&6:/, Ernst +&9%/, =onson +&9'/, " más tarde de nuevo por 7ir

8ham+&99/) se fundamenta en el hecho de ue en las zonas inundadas, la presión

hidrostática puede superar a la fuerza e#ercida por la gravedad, como se puede

apreciar en la +figura &/.

III.2. Conductivilidad hidraulica (K)

2orresponde a la constante de proporcionalidad en la ecuación ue descri*e la Le"

de 4arc" " representa la ma"or o menor facilidad con ue el medio de#a pasar el

agua a través de él por unidad de área transversal a la dirección del flu#o. >iene

dimensiones de velocidad ?L >-&@.

K =

k .ƍ . g

µ

III.3. Transitibilidad.

Es una medida de la cantidad de fluido ue puede ser transmitida

horizontalmente a través de una sección de acu!fero de ancho unitario, ue involucre

todo el espesor saturado, *a#o un gradiente hidráulico igual a la unidad.

III.4. l!acena!iento es"ec#$ico (%s)&

$e define como el volumen de agua a3adido o extra!do por unidad de volumen

del acu!fero " por unidad de variación de la carga hidráulica, producto de los efectos

elásticos del esueleto del suelo " de la propia elasticidad del agua. >iene unidades

de ?L-&@ " ueda representada por la ecuación

S

s

= ρ ⋅ g

⋅ (α + θ ⋅ β)

III.'. Coe$iciente de al!acena!iento en un acu#$ero con$inado&

4entro de un acu!fero confinado, el espesor completo del acu!fero permanece

saturado mientras se está li*erando o almacenando agua. Bor lo tanto, toda el agua

es li*erada de*ido a la compactación del esueleto del suelo " a la expansión

del agua en los poros. El coeficiente de almacenamiento $ está dado por

Los valores de $ en acu!feros confinados son generalmente menores ue %.%%9.

;alores entre %.%%9 " %.&% generalmente indican un acu!fero semiconfinado +segCn

D$$, '%%&/.

FFF.. Coe$iciente de al!acena!iento en un acu#$ero no con$inado

4entro de un acu!fero no confinado, el nivel de saturación var!a a medida ue el

agua es a3adida o removida del acu!fero. 2uando el nivel freático desciende, el agua

es li*erada tanto por el drena#e gravitacional como por la compactación del esueleto

" la expansión del agua en los poros. Bor lo tanto, el coeficiente de almacenamiento

de un acu!fero no confinado está dado por la suma del rendimiento espec!fico +$"/ "



el volumen de agua li*erado de*ido al almacenamiento espec!fico +$s/

S

= Sy + h

⋅ Ss

III.(. esarrollo.

El método de 0Auger-Hole1 es un método rápido " sencillo para medir laconductividad hidráulica del suelo ue se encuentra por de*a#o del nivel de una

capa freática, " por lo tanto tiene todo sus huecos ocupados por agua. $e usa

principalmente en estudios de saneamiento o recuperación de zonas pantanosas " en

investigaciones de fugas o pérdidas en canales de agua.

2onviene recordar ue el suelo es capaz de transmitir agua sean cuales sean

las condiciones de humedad en las ue se encuentre. Fncluso un terreno totalmente

encharcado es capaz de drenar finalmente toda el agua a no ser ue sea

completamente impermea*le, sólo es cuestión de esperar el tiempo suficiente.

Gig. & Espacio poroso

Fuente:Universidad Politecnica de Valencia

III.*. escri"ci+n de la t,cnica del u-erHole

La manera de proceder para realizar la medida es mu" simple

• $e perfora

un agu#ero a

cierta profundidad por de*a#o de la capa freática) la

perforación inmediatamente comienza ha inundarse de agua como

consecuencia de la presión hidrostática del agua circundante

• Dna vez éste esté inundado +el agua del agu#ero ha alcanzado el mismo nivel

ue la

capa

freática

circundante/, se extrae una

parte del agua

del agu#ero,



comenzando el agua a fluir de nuevo hacia el interior del agu#ero

• idiendo el tiempo ue tarda el agua en volver a ocupar el agu#ero es posi*le

calcular la velocidad del movimiento del agua, o conductividad hidráulica +7/

del suelo circundante a la perforación.

III./. 0rocedi!iento de trabajo$e realiza en tres fases consecutivas

&.- Berforación del sondeo

'.- Extracción del agua de inundación

5.- edición de la velocidad de elevación del agua

III.1.0er$oraci+n del sondeo

Es mu" importante realizar esta operación alterando el suelo lo menos posi*le, para

este fin se utilizan *arrenas especiales de do*le 0ho#a a*ierta1 o *arrenas de tipo

holandés +Gigura '/

Gigura '.- <arrena tipo holandés o de ho#a a*ierta

.


La profundidad del agu#ero depende de la naturaleza " espesor de los horizontes, as!

como de la profundidad a la cual ueramos determinar la conductividad hidráulica.

$i el suelo es homogéneo *astará profundizar entre % " % cm por de*a#o de la capa

freática. Io o*stante, cuando esperemos o*tener conductividades hidráulicas mu"

altas lo más apropiado será realizar un sondeo de poca profundidad +entre 5% " 9% cm

por de*a#o del nivel freático/ puesto ue el tiempo disponi*le para realizar las

medidas previsi*lemente será escaso.

III.11. 23tracci+n del a-ua del sondeo

Esta fase de*e comenzar Cnicamente si la capa freática en el interior del agu#ero ha

alcanzado el euili*rio. Iormalmente es necesario ue transcurran entre &% " 5%

minutos de tiempo si el suelo es moderadamente permea*le +7J & m(d!a/ " algunas

horas cuando es poco permea*le +7J %,& m(d!a/.



Gigura 5 Esuema del procedimiento 0auger-hole1


HJ Brofundidad del sondeo por de*a#o de la capa freática +'%KHK'%% cm/

$J Brofundidad a la ue se encuentra el estrato impermea*le +o similar/ por de*a#o

del fondo del agu#ero + &%-&9 cm/

rJ Madio del agu#ero + 5 cm/

NoJ 4istancia entre el nivel de la capa freática " el agua en el sondeo después de

*om*ear el agua + '% - 6% cm/. $e corresponde con el tiempo de la primera lectura.

NnJ 4istancia entre el nivel de la capa freática " el agua en el sondeo al final de la

experiencia $e corresponde con el tiempo de la Cltima lectura.

III.12.Medida de la velocidad de inundaci+n.

La medida consiste en controlar la velocidad a la cual el agua asciende de nuevo en

el agu#ero. Las o*servaciones pueden ser realizadas empleando intervalos de tiempo

constantes +Ot/ o mediante intervalos de ascensión del agua prefi#ados de antemano

+ONt/.

El intervalo de tiempo ue de*eremos de#ar transcurrir entre las medidas dependerá

de la permea*ilidad del terreno, empleándose generalmente intervalos de 9, &%, &9 ó

5% segundos.

I. MT25I62% 7 289I0O%.

<arrena Holandesa

Pincha metálica

Glotador

Lápiz " papel

Brograma Excel " Pord



. C6C96O% 7 52%96TO%.

( ) ( ) ( )diamdt

dy

Y H yr H

r K (

Q('Q&%

Q5-%% '

−+=

METODO DE AUGER – HOLE

Para s = 0

)onde & k= Conductividad Hidráulica ( m/dia)

r = Radio del pozo de observación

H = Altura del nivel reático

! = Altura de nivel reático media entre el nivel de medición inicial " inal

d" = #ierencia del nivel reático entre el nivel de medición inicial " inal

dt = $iempo observado entre la medición inicial " inal

%A&$A &' CA&C&' #* AC*R#' A *' * HAC* &A C'+C&,'+*

I. CO:C69%IO:2%.

La 2onductividad Hidráulica o*tenida en campo resulta con el método de ADEM

HRLE 8 J %.% m(d!a.

La 2onductividad Hidráulica define la capacidad del medio poroso para transmitir

el agua a través de s! mismo.

La 2onductividad Hidráulica es dependiente del fluido " del medio poroso en

con#unto, diferenciándose del término permea*ilidad, ue se define Cnica "

exclusivamente en función del medio poroso.

II. IC9%IO: 2 52%96TO.



2reemos ue el valor estimado de la conductividad hidráulica no es tan preciso

porue influ"en muchos factores am*ientales, el valor ser!a distinto si

calculáramos con tecnolog!as más sofisticadas de la actualidad.

III. ;I;6IO<5=I.

;illon <e#ar áximo, '%%', HF4MRLRFA $egunda edición, Editorial ;illo

Lima, BerC

http((SSS.h'ogeo.upc.es(ldonado(Bu*lications(4onadoT'%%e.pdf

http((ing.unne.edu.ar(pu*(aguasu*terranea.pdf

http((horizon.documentation.ird.fr

I>. :2>O%

http://horizon.documentation.ird.fr/



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