Qué son las curvas de retencion de humedad del suelo

Curva / función / ecuación de liberación / retención de humedad (CRH), curvas pF, Isoterma de sorción de humedad, representa la evolución del contenido volumétrico en agua o grado de saturación, en función de la succión y refleja la capacidad del suelo para retener agua en función de la succión ejercida. Relaciones entre el contenido volumétrico de humedad (VWC) y el potencial hídrico (actividad de agua -aw-succión, pF, chi)

1. Curva de Retención de Humedad
de la Zona No Saturada del
Terreno Terreno
Del 30 septiembre al 2 octubre
Cervera 2013

2. Pro
g
rama talle
r
g
30 d S ti b
•
30

d
e
S
ep
ti
em
b
re
- Procedimiento para recoger muestras.
- Visita de una parcela caracterizada (Albatàrrec, Lleida)
•1 de Octubre - Introducción CRH - Presentación de los sistemas.
- Puesta a punto de la técnicas de medida y protocoles de medida
(Hyprop, T5, WP4C, VSA)
Piódlt
-
P
reparac
ió
n
d
e
la mues
t
ra.
- Procedimiento de medida y obtención datos.
•2 de Octubre - Generación de la Curva de Retención de Humedad con métodos combinados.
- Ajuste de la Curva de Retención y ajusto con modelos (Hyprop Fit).
- Comparación curva obtenida con curva a partir de funciones de edafotransferencia.

3. Introducción: La Curva de Retención de Humedad de la Zona No
Saturada del Terreno Saturada

del

Terreno
• Curva / función / ecuación de liberación / retención de humedad (CRH),
curvas pF, Isoterma de sorción de humedad, representa la evolución del
contenido volumétrico en agua o grado de saturación, en función de la succión y refleja la capacidad del suelo para retener agua en función de la succión ejercida. Relaciones entre el contenido volumétrico de humedad ( , VWC)
l
til
híd i
(

ti id d
d
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F
hi)
VWC)
ye
l
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ico
(
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id
a
d
d
e agua -a
w
-succ
ió
n, p
F
,c
hi)
• Característica de cada suelo.
• Su morfología depende de la textura, estructura y el contenido en materia
orgánica.

4. Estados energéticos del agua en la Curva de Retención de Humedad
de la Zona No Saturada del terreno de

la

Zona

No

Saturada

del

terreno
Agua capilar/matricial Agua adsorciónAgua higroscópica
Potencial de
entrada de aire
Punto de Punto

de

Saturación
Contenido residual en agua residual

en

agua

5. Puntos característicos de la Curva de Retención de Humedad
•Capacidad de Campo (Cc):
es el contenido de agua o humedad, que es capaz de retener el suelo luego de
haber sido saturado o de haber sido mojado abundantemente y después dejado drenar libremente.
Arbitrariamente, se designa como el contenido en agua a -33 kPa. Pero este valor no es el mismo para distintos
tipos de suelo
Es representativo para suelos de granulometría fina
tipos

de

suelo
.
Es

representativo

para

suelos

de

granulometría

fina
.
•Punto de Marchitez Permanente (Pmp):
grado de humedad de un suelo que rodea la zona radicular de la
vegetación, tal que la succión de las raíc es es menor que la retención del agua por el terreno y en consecuencia
las
p
lantas no
p
ueden extraerla. Arbitrariamente, se desi
g
na como el contenido en a
g
ua a -1500 kPa.
pp g g
•CRAD = θCc -θPmpCapacidad de Retención de Agua Disponible por la planta.

6. Aplicaciones de la Curva de Retención de Humedad del terreno
» Agronomía: CRAD, regulación y optimización del
agua para el riego control de contaminantes en la agua

para

el

riego
,
control

de

contaminantes

en

la

zona no saturada…
» Hidrogeología: recarga de acuíferos, movimiento
agua en la ZNS, realización de balances de agua…
» Medioambiente: control contaminantes…
»
Geotecnia: expansibilidad arcillas Superfície
»
Geotecnia:

expansibilidad

arcillas
,
Superfície

Específica Partículas, estabilidad taludes.

7. Modelización y ajuste de la Curva de Retención de Humedad del
Terreno
• Para analizar y comparar varios suelos o horizontes en un mismo perfil, hay
que ajustar los datos experimentales a un modelo matemático
Terreno
que

ajustar

los

datos

experimentales

a

un

modelo

matemático
.
» Van Genuchten (1980)
» Brooks & Corey (1964) » Campbell (1977)

8. ¿Qué hemos hecho en LabFerrer?
- Desarrollo y puesta a punto de los sistemas de obtención de la
CRH, de los fabricantes Decagon Devices (Pullman, WA, USA) y
UMS-GmbH (Munich, Alemania). - Confección de los protocoles de actuación de los sistemas.
Ctiiód ldRïtAlbtà(Llid)l
-
C
arac
t
er
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ió
n
d
e parce
las
d
e
R
a
ï
ma
t
y
Alb
a
tà
rrec
(Ll
e
id
a
)
con
los
sistemas Hyprop, T5, WP4C y VSA.
-Com
p
aración de las CRH obtenidas con curvas obtenidas a
p
artir
pp
de funciones de edafotransferencia.
- Simular la cantidad de drenaje que hay en un perfil de 1,5 m de
espesor aplicado las dos curvas espesor

aplicado

las

dos

curvas
.

9. CARACTERITZACIÓN DE UNA PARCELA EN ALBATÀRREC
(Lleida)
Acciones realizadas: 1- Ejecución
Calicata, obtención
muestras y determinación granulometría y materia orgánica. 2- Ensayos con el Hyprop y WP4C.

10. CARACTERITZACIÓN DE UNA PARCELA EN ALBATÀRREC
(Lleida)
Acciones realizadas: 3- Obtención de los datos experimentales.
PARTE HÚMEDA DE LA CURVA:
Hyprop, muestra indisturbada
PARTE SECA DE LA CURVA: WP4C, muestra disturbada

11. CARACTERITZACIÓN DE UNA PARCELA EN ALBATÀRREC
(Lleida) (Lleida)
Acciones realizadas: 4
-
Ajuste con un modelo y comparación con
4
Ajuste

con

un

modelo

y

comparación

con

una función de edafotransferencia .
4550
0383
354045 n agua (%)
Y Cbll
25
30
35 Contenido en
C
am
b
pe
ll

experiment
al (pF)
Y Saxton Rawls (pF)
15
20
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
5
Succión (pF)

12. CARACTERITZACIÓN DE UNA PARCELA EN ALBATÀRREC
(Lleida) (Lleida)
Acciones realizadas: 5
-
Simulación del drenaje en un perfil
DATOS Saxton & Rawls Hyprop (datos
experimentales)
Ajuste Campbell
(datos
experimentales)
5
Simulación

del

drenaje

en

un

perfil

de 1,5 m con el Hydrus.
ΘCc (%)27,4 30,5 30,8
ΘPmp (%)16,2 20,6 20,7
CRAD
13 8
99
10 1
30
Comparación del drenaje acumulado con datos
experimentales o datos texturales
CRAD
13
,
8
9
,
9
10
,
1
Θmax. (%)48 46 46 δ
(/ 3)
159
143
143
20
25
o (mm)
Datos
experimentales
δ
ap.
(
g
/
cm
3)
1
,
59
1
,
43
1
,
43
15 Drenaje acumulado
Datos texturales
28,5 mm de agua 
drenada en 10 días
5
10
D
0,07 mm de agua 
drenada en 10 días
0
024681012
Tiempo (días)