Por qu es importante determinar la permeabilidad del suelo?

Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades ms importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanque construido en suelo impermeable perder poca agua por filtracin.

Mientras ms permeable sea el suelo, mayor sera la filtracin. Algunos suelos son tan permeables y la filtracin tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar tcnicas de construccin especiales. En un volumen de est coleccin que aparecer prximamente se ofrecer informacin sobre dichas tcnicas.

Por lo general, los suelos se componen de capas y, a menudo, la calidad del suelo vara considerablemente de una capa a otra. Antes de construir un estanque, es importante determinar la posicin relativa de las capas permeables e impermeables. Al planificar el diseo de un estanque se debe evitar la presencia de una capa permeable en el fondo para impedir una prdida de agua excesiva hacia el subsuelo a causa de la filtracin.

Los ensayos de campo pueden ser realizados en perforaciones y sondeos en pozos o cavas siendo ms utilizados en sondeos. Puede ser realizado por elensayode infiltracin y bombeo.

Determinacin Directa

A) Permemetro de Carga Constante

El permemetro de carga constante es utilizado cada vez que tenemos que medir permeabilidad de los suelos granulares (suelos con razonable cantidad de arena y/o pedregullo), los cuales presentan valores de permeabilidad elevados. El permemetro puede ser visto en la Figura 2.Este ensayo consta de dos reservorios donde los niveles de agua son mantenidos constantes, como muestra la figura 2. Mantenida la carga h, durante unciertotiempo, el agua filtrada es colectada y su volumen es medido. Conocidas la filtracin y las dimensiones del cuerpo de prueba (longitud L y el rea de la seccin transversal A), se calcula el valor de la permeabilidad, k, a travs de la ecuacin:

Figura 2:Permemetro de Carga constante.Donde:q es la cantidad de agua medida en la probeta (cm3);L es la longitud de la muestra medida en elsentidodel flujo (cm);A rea de la seccin transversal de la muestra (cm2);h diferencia del nivel entre el reservatorio superior e inferior (cm);t es eltiempomedido entre el inicio y el fin del ensayo (s)

B)Permemetro de Carga VariableCuando el coeficiente de permeabilidad es muy bajo, la determinacin a travs de un permemetro de carga constante es poco precisa. Se emplea entonces el de carga variable como el esquematizado en la figura 3.En el ensayo de permeabilidad de carga variable, se miden los valores h obtenidos para diversos valores de tiempo transcurrido desde el inicio del ensayo. Son anotados los valores de la temperatura cuando se efectiviza cada medida.El coeficiente de permeabilidad de los suelos es entonces calculado haciendo uso de la Ley de Darcy.

Figura 3:Permemetro de Carga Variable

donde:a rea interior del tubo de la carga (cm2)A seccin transversal de la muestra (cm2)L altura del cuerpo de prueba (cm)h0 distancia inicial del nivel del agua para el reservorio inferior (cm)h1 distancia para el tiempo 1 del nivel de agua para el reservorio inferior (cm)Dt intervalo de tiempo para que el nivel de agua pase desde h0para h1(cm)

C) Ensayo de Bombeo

Por medio de este ensayo se determina en campo, la permeabilidad de capas de arena o pedregullo, situados por debajo del nivel de agua. El esquema del ensayo puede ser visto en la Figura 4.El principio del mtodo consiste en agotar el agua hasta el establecimiento de un flujo uniforme, medir la descarga del pozo y observar la variacin del nivel de agua en piezmetros colocados en las proximidades.

Figura 4:ensayo de Bombeo

El pozo de bombeo debe penetrar en toda la profundidad de la capa ensayada y con dimetro suficiente para permitir la insercin de una bomba con tipo y capacidad necesaria al bombeo.En las proximidades y situados radialmente son instalados pozos de observacin del nivel del agua o piezmetros. Se recomienda la instalacin de 4 (cuatro) pozos de observacin y un mnimo de dos y llevados hasta profundidades por debajo del nivel ms bajo que el agua debe alcanzar durante el ensayo.Al mantenerse constante el nivel del agua en el pozo, se efectan las medidas de las alturas de agua en cada uno de los piezmetros instalados. La permeabilidad es medida por la frmula a continuacin:

C) Bombeo directamente de las Fundaciones

Por este proceso, el agotamiento se hace recalcando, para fuera de la zona de trabajo, el agua es conducida por medio de canales y acumulada dentro de un pozo ejecutado debajo de la excavacin.

Algunos posibles inconvenientes

a) La carga de las partculas ms finas del suelo por el agua, provocando recalque de las fundaciones cercanas;b) El bombeo en terreno permeable, a medida que el agua va siendo bombeada, el nivel de dentro de la excavacin baja ms rpido que el nivel de fuera, originando una diferencia de presin de fuera hacia adentro, provocando un desmoronamiento;c) Si la presin de agua de fuera hacia adentro fuese mayor que el peso propio del suelo sucede el fenmeno de las arenas movedizas.

Prueba de filtracinLa prueba de filtracin o perc es una prueba de campo que se utiliza para determinar la permeabilidad. Suele reconocerse como una prueba adecuada para los sistemas sptico del hogar o de alcantarillado. No tiene el grado de exactitud que el de cabeza constante o las pruebas de laboratorio de cabeza cada. En una prueba de filtracin se cavan agujeros, generalmente con una excavadora para hacer agujeros, en el rea de prueba. Los orificios de prueba deben tener al menos 6 pulgadas de dimetro (15,24 centmetros) y deben ser al menos tan profundos como la construccin prevista. La Oficina de extensin de la Universidad de Minnesota sugiere al menos dos y preferiblemente tres orificios de prueba por proyecto. Llena el hoyo con agua y espera toda la noche. Si an hay agua en los agujeros de prueba el agujero al da siguiente drena el orificio hasta que queden 6 pulgadas de agua (15,24 centmetros). Si todo el agua se evapora, aade ms agua hasta que haya 6 pulgadas de agua en el orificio (15,24 centmetros). Mide la cada de agua cada media hora hasta que tres lecturas consecutivas varen al menos un 10%. Los tiempos de drenaje se utilizan en una frmula para calcular la tasa de filtracin.