ÍNDICE DE CONTENIDO1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS 3. BASE LEGAL 4. UBICACIÓN Y ACCESO 5. MATERIALES 6. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO 7. DETERMINACIÓN DE LA TASA DE PERCOLACIÓN 8. ETAPA DE CAMPO 9. ANÁLISIS DEL TEST DE PERCOLACIÓN 9.1. Test de percolación PSC-01 9.2. Test de percolación PSC-02 10. CONCLUSIONES ANEXOS ANEXO 1. DATOS DE CAMPO Y FICHAS ANEXO 2. PANEL FOTOGRÁFICO 1. INTRODUCCIÓN El presente informe fue realizado con el fin de determinar la permeabilidad del suelo en la zona de riego del aeropuerto Capitán FAP Renán Elías Olivera ubicado en la ciudad de Chachapoyas, es por ello se realizó un test de percolación en dos puntos y en base a estos resultados se pudo clasificar los terrenos en rápidos, medios o lentos a la percolación y/o filtración de agua de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR), en ese sentido se hizo un estudio detallado del comportamiento de estas aguas en el subsuelo, determinando así la velocidad de infiltración o percolación, para ello se tuvo como base la norma técnica I.S 020. Es importante tener en cuenta el rol que desempeñan las aguas de la PTAR como sistema de riego en el aeropuerto, ya que el volumen total de estas aguas son utilizadas para este fin. 2. OBJETIVOS Obtener un estimativo de tipo cuantitativo de la capacidad de absorción del suelo que es regado por las aguas de la planta de tratamiento. Determinar la velocidad de infiltración o percolación del agua dentro del área evaluada. Realizar y analizar los resultados del estudio de percolación en la zona del aeropuerto. Determinar la tasa de percolación en lt-m2/ día 3. BASE LEGAL Reglamento para el Diseño de tanques Sépticos (Capítulo de Ingenieros sanitarios). Norma Técnica I.S 020 Tanques Sépticos. 4. UBICACIÓN Y ACCESO El aeropuerto “Capitán FAP Renán Elías Olivera”, se encuentra ubicado en la ciudad de Pisco, específicamente en el distrito de Pisco y departamento de Ica a 3 horas de la ciudad de Lima. En el cuadro N°1 se detalla el acceso al aeropuerto. Así mismo en la figura N°1 se observa los puntos escogidos para realizar los ensayos de percolación, los cuales fueron definidos teniendo en cuenta las observaciones realizas en campo del área regada por las aguas tratadas. Cuadro N°1. Accesibilidad al Aeropuerto de Pisco DISTANCIA ORIGEN DESTINO TIEMPO TIPO DE VÍA (Km) Lima Pisco 237 3 Hrs. Carretera Asfaltada Elaboración: LQ- Ambiental 2 30m x 0. Regla graduada transparente milimétrica . Picos . 2 Baldes de 23 litros. Figura N°1. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO Se describen a continuación las actividades realizadas dentro de las instalaciones del aeropuerto de la ciudad de Pisco. Cronómetro graduado a décimas de segundo . 3 . como primer paso se procedió a la identificación de la zona donde se evidencia el riego con aguas tratadas y se georreferenció un punto dentro del área de estudio. . Luego. Espátula . cerca de la PTAR. Ubicación de los puntos dentro del aeropuerto de Pisco para el test de percolación Planta de tratamiento de aguas Fuente: Google earth -2016 5. Lampas . el primero realizado cerca de la tubería de descarga y el segundo unos metros pendiente abajo. MATERIALES Para la realización de las pruebas de percolación se contó con los siguientes materiales: . de profundidad.30m x 0. con una espátula se raspó las paredes del agujero a fin de proveer una interface natural con el terreno eliminando todo material suelto del agujero. Se pudo observar que las áreas verdes son regadas mediante un sistema de aspersión a través de unas mangueras que conducen aguas tratadas provenientes de la PTAR. . . Libreta de campo 6.30m. cuidadosamente. El procedimiento realizado para el test de percolación de describe a continuación: . Se realizaron agujeros cuyas dimensiones fueron 0. Cámara fotográfica digital . Flexómetro de 5 m. Arena gruesa . Rápidos de 0 a 4 minutos Medios de 4 a 8 minutos Lentos de 8 a 12 minutos Fuente: Norma IS. De acuerdo a los resultados del test de percolación se hizo un análisis de la clase de terrenos.020 Tanques Sépticos. Así mismo se realizó la medición de tiempo de descenso de 1cm. en intervalos de 10 minutos para determinar la tasa de percolación. Se colocó una capa de 5 cm. sobre el nivel del fondo que contiene la arena gruesa. DETERMINACIÓN DE LA TASA DE INFILTRACIÓN O TASA DE PERCOLACIÓN La tasa de infiltración se calculó utilizando el nivel de descenso de agua durante la prueba calculada en milímetros y el tiempo que duró la prueba en segundos. En el siguiente cuadro se clasifican los terrenos de acuerdo al tiempo de infiltración para el descenso de 1 cm. . 1980. Para saturar el terreno se realizó el llenado con agua limpia hasta una altura de 0. Finalmente se registró el descenso de agua durante un periodo de 1 hora. arena sucia Muy poco permeable 1*10-5 a 1*10-7 Limo y arenisca fina Impermeable < 1*10-7 Arcilla Fuente: Terzaghi K. para ello se utilizó la siguiente fórmula: Dónde: Q (tasa de infiltración o tasa de percolación en lt/m2 . de arena gruesa al fondo del agujero para el primer test. según la tabla de valores propuesta por Terzaghi y Peck . 7. .30m. . y Peck R. Tiempo de Infiltración para el Clases de Terreno descenso de 1 cm.S 020 de tanques sépticos. basado en la norma I.. en relación a la infiltración promedio para cada uno de ellos. manteniéndolo a este nivel por un periodo de 04 horas.1980 PERMEABILIDAD RELATIVA VALORES DE K (cm/seg) SUELO TÍPICO Muy permeable > 1*10-1 Grava gruesa Moderadamente permeable 1*10-1 a 1*10-3 Arena. Se realizó la medición de descenso.. arena fina Poco permeable 1*10-3 a 1*10-5 Arena limosa.25 m.día) = 315. Así mismo de acuerdo al tipo de suelo visualizado en cada uno de los agujeros realizados en campo se define el coeficiente de permeabilidad y la permeabilidad relativa.5*(h/t)^1/2 h= descenso del nivel de agua en el tiempo de la prueba en mm t= tiempo demandado para el descenso del nivel de agua en seg 4 . y se procedió a nivelar el con agua hasta una altura de 0. el mismo que fue saturado luego de agregar una capa de arena gruesa en el fondo.0 ANÁLISIS DEL TEST DE PERCOLACIÓN A continuación se realizará el análisis de cada uno de los puntos evaluados en el área del proyecto. fue realizado cerca de la planta de tratamiento de aguas residuales.1. En una primera etapa se tomaron mediciones cada 10 minutos por un periodo de 1 hora. Dentro del aeropuerto de la ciudad de Pisco.10 cm. Los ensayos fueron realizados teniendo en cuenta el procedimiento tal como indica la norma. Este comportamiento es típico en suelos arenosos. encontrándose totalmente seco.m 1 PSC-01 368138 8481145 9 2 PSC-02 368127 8481125 9 Elaboración: LQ. para así realizar el ensayo y calcular la velocidad de infiltración o tasa de infiltración del área donde se realiza el riego con aguas tratadas. es por ello que no fue necesario esperar 24 horas para realizar la medición.8.30 x 0. Cuadro N°2.WGS 84 Altitud N° calicata Este Norte m. se realizaron 02 test de percolación. dando inicio al punto ejecutado cerca de la planta de tratamiento de aguas (PTAR) 9. Se inició la lectura en 27 cm por encima de la capa de arena gruesa. al cabo de 1 hora el agua descendió 17. Los puntos fueron georreferenciados. Se llenó el agujero hasta una altura de 27 cm por encima de la capa de arena gruesa por segunda vez. en el cual se observa que el agua tiene un descenso variable a lo largo del ensayo.s. para ello se inició el trabajo realizando un agujero superficial de 0. para así dar inicio al test de percolación PSC-01. este se va saturando y hace que el descenso sea más lento. ubicado en las coordenadas 368138E y 8481145N. 5 . como producto de que a mayor agua se va infiltrando en el terreno.Ambiental 9. iniciando los trabajos con la búsqueda del terreno más apropiado para la excavación del agujero.30 x 0. tal como se indica en el cuadro N°2. a unos 3 metros aproximadamente de la PTAR.puntos de ensayo de percolación Código de Coordenadas UTM . Es importante señalar que este punto fue realizado al costado de la planta de tratamiento de aguas residuales. cabe mencionar que estos terrenos en general son arenas de grano medio con presencia de gravas aisladas. ETAPA DE CAMPO El trabajo de campo se desarrolló el día 20 de junio del presente año. los cuales fueron definidos en zonas donde se evidenciaba riego con aguas de la planta de tratamiento. Al cabo de 4 horas se realizó la medición de descenso del nivel de agua. Test de percolación PSC-01 El test de percolación 1 (PSC-01). tal como se indica en el cuadro N°3.n.30. sino más bien las 4 horas como indica el procedimiento. El tiempo que demoró en saturarse este agujero fue de 48 segundos. Coordenadas UTM . 9 mm por minuto.80 Tiempo total (min)= 60 Diferencia de nivel (cm) = 17. De los datos obtenidos se tiene que la tasa de percolación es igual a 68. el proceso de infiltración del agua es rápida siendo igual a 3.80 3.7616 lt/m2 – día.70 5 13:10:00 13:20:00 10 50 13.20 6 13:20:00 13:30:00 10 60 11.90 2.60 13. Curva de la tasa de infiltración PSC-01 Elaboración: LQ.10 t (seg) = 3600 h (mm) = 171.90 2 12:40:00 12:50:00 10 20 23. en una segunda medición el descenso es de aproximadamente 1.PSC-01 N° Hora Hora Tiempo Tiempo lectura lectura Diferencia medida Inicial Final (minutos) acumulado(min) inicial (cm) final (cm) (cm) 1 12:30:00 12:40:00 10 10 27.80 16.20 4 13:00:00 13:10:00 10 40 16.Ambiental 6 .60 3. para ello en el cuadro N°3 se realizaron las conversiones de las mediciones en tiempo y diferencia de nivel (en mm).70 2. En la gráfica N°1 se puede observar al comienzo del ensayo. Grafica N°1. mediciones cada 10 minutos DATOS DE CAMPO .00 23.00 Elaboración: LQ.65 mm por minuto.70 9.Ambiental La tasa de percolación en este punto fue determinada en base a los resultados de campo obtenidos de las mediciones.30 3 12:50:00 13:00:00 10 30 19.10 19. Se nota que la diferencia de nivel de agua es variable hasta el final del test. Datos de campo PSC-01. con el fin de ser aplicados en la fórmula descrita inicialmente.90 11.90 1. Cuadro N°3. Esta curva nos da una idea de la velocidad de percolación que tiene este tipo de suelo identificado como arenas de grano medio con presencia de gravas aisladas.10 3. 68 22. obteniendo un promedio de tiempo de infiltración para el descenso de 1 cm igual a 3.49 24.19 4 1 2. Este tipo de terreno es considerado como rápidos para la percolación.50 18 1 5. Comparando con el cuadro N°3 el descenso total en un tiempo de una hora es aproximadamente el mismo.91 10 1 3.32 Promedio 1 3.30 11. donde se midió el descenso en tiempo por cada centímetro filtrado de agua.53 13. mediciones del tiempo de descenso cada 1 centímetro Test de percolación PSC-01 Descenso Tiempo Percolación Medición (cm) (min) (cm/hr) 1 1 2.75 12.48 13. Según Terzaghi y Peck. del mismo modo se puede determinar que la velocidad de percolación según los datos obtenidos es en promedio 17.48 24.48 24.79 13 1 4.37 Elaboración: LQ.76 20 1 5.35 17.73 minutos.00 12. Cuadro N°4.39 14 1 4.08 6 1 2.90 16 1 4. En el cuadro N° 4.60 23. Se determinó que la velocidad de filtración de agua cerca de la planta de tratamiento es variable en la medida que la profundidad va aumentando.00 19 1 5. Datos de campo PSC-01.37 cm/hr. ya que el tiempo promedio que tarda el agua en bajar 1.Adicionalmente se realizó una segunda medición en el test PSC-01.67 11 1 3.63 17 1 4. en total se realizaron 20 mediciones.10 2 1 2.35 9 1 3.25 15 1 4.Ambiental 7 .39 7 1 2.35 13.62 16.10 19.60 16. este tipo de suelos se clasifican como moderadamente permeable.7335 17.49 24.19 3 1 2.80 12.57 12 1 4.28 8 1 3. se detalla los datos tomados en campo para el descenso de un cm.82 21.00 cm es en promedio 3.65 12.10 11.73 minutos.10 5 1 2. En la gráfica N° 2 interpolamos el tiempo de infiltración en (min/cm) promedio para obtener la capacidad de absorción del suelo R (l/m2xdia) Grafica N°2.Ambiental 9.30 x 0. Se inició la lectura en 23 cm por encima de la capa de arena gruesa. En una primera etapa se tomaron mediciones cada 10 minutos por un periodo de 1 hora. Capacidad de absorción del suelo en el punto PSC-01 68. Se llenó el agujero hasta una altura de 23 cm por encima de la capa de arena gruesa por segunda vez.60 cm. para ello al igual que el primer punto.30 cm. fue realizado en una de las áreas de vegetación cerca de la planta de tratamiento de aguas residuales. Al cabo de 4 horas se realizó la medición de descenso del nivel de agua. ubicado en las coordenadas 368127E y 8481125N. el mismo que fue saturado luego de agregar una capa de arena gruesa en el fondo. tal como se indica en el cuadro N°5. el cual fue igual a 23. Test de percolación PSC-02 El test de percolación 2 (PSC-02). al cabo de 1 hora el agua descendió 6.2.30. El tiempo que demoró en saturarse este agujero fue de 45 segundos. se inició el trabajo realizando un agujero superficial de 0. en el cual se observa que el agua tiene un descenso relativamente constante a lo largo del ensayo. 8 .76 3. para así dar inicio al test de percolación PSC-02.30 x 0.73 Elaboración: LQ. 45 16.60 1.7189 lt/m2 – día. Curva de la tasa de infiltración PSC-02 Elaboración: LQ.20 4 17:15:00 17:25:00 10 40 19.70 19. en una segunda medición el descenso es de aproximadamente 0.00 21.50 18. para ello en el cuadro N°5 se realizaron las conversiones de las mediciones en tiempo y diferencia de nivel (en mm).00 t (seg) = Elaboración: LQ.00 6 17:35:00 17:45:00 10 60 17. Esta curva nos da una idea de la velocidad de percolación que tiene este tipo de suelo identificado como arenas de grano medio con presencia de gravas aisladas. con el fin de ser aplicados en la fórmula descrita inicialmente.05 5 17:25:00 17:35:00 10 50 18. mediciones cada 10 minutos DATOS DE CAMPO . En la siguiente toma.95 Tiempo total 60 Diferencia de nivel (cm) = 6.45 1.2 mm por minuto.20 3 17:05:00 17:15:00 10 30 20. Datos de campo PSC-02.50 1.6 mm por minuto. Grafica N°3.Ambiental 9 .45 17.PSC-02 N° Hora Hora Tiempo Tiempo lectura lectura Diferencia medida Inicial Final (minutos) acumulado(min) inicial (cm) final (cm) (cm) 1 16:45:00 16:55:00 10 10 23. De los datos obtenidos se tiene que la tasa de percolación es igual a 42. se nota que la diferencia de nivel de agua se hace constante hasta el final del test.20 2 16:55:00 17:05:00 10 20 21.45 1. Cuadro N°5. De la gráfica N°3 se puede observar al comienzo del ensayo.60 (min)= 3600 h (mm) = 66.Ambiental La tasa de percolación en este punto fue determinada en base a los resultados de campo obtenidos de las mediciones. el proceso de infiltración del agua es relativamente lento siendo igual a 1.50 0.80 1.80 20. 59 Promedio 1 9. mediciones del tiempo de descenso cada 1 centímetro Test de percolación PSC-02 Descenso Tiempo Percolación Medición (cm) (min) (cm/hr) 1 1 9.60 Elaboración: LQ. En general se puede determinar que los suelos ubicados dentro de los jardines del aeropuerto son de comportamiento variable En la gráfica N° 4 interpolamos el tiempo de infiltración en (min/cm) promedio para obtener la capacidad de absorción del suelo R (l/m2xdia) 10 .10 6. obteniendo un promedio de tiempo de infiltración para el descenso de 1 cm igual a 9. Este tipo de terreno es considerado como lentos a medios para la percolación.Adicionalmente se realizó una segunda medición en el test PSC-02.60 cm/hr.59 7 1 9. ya que el tiempo promedio que tarda el agua en bajar 1.59 9 1 9.07 6. Comparando con el cuadro N°5 el descenso total en un tiempo de una hora es el mismo.07 6.62 3 1 9.59 6 1 9.63 2 1 9. del mismo modo se puede determinar que la velocidad de percolación según los datos obtenidos es en promedio 6. tal como se puede notar al inicio del ensayo. Datos de campo PSC-02. Según Terzaghi y Peck. este tipo de suelos se clasifican como moderadamente permeable.086 6.08 6.61 8 1 9. Se determinó que la velocidad de filtración en este punto va disminuyendo a medida que va profundizándose el descenso.11 6.10 6.08 minutos.10 6.08 6.62 4 1 9. las velocidades son relativamente altas pasando después a disminuir paulatinamente hasta la estabilización y manteniéndose constante a lo largo del tiempo.05 6.10 6.086 minutos.00 cm es en promedio 9.61 5 1 9.59 10 1 9. se puede decir que las curvas muestran diferente fisonomía.Ambiental A comparación del primer punto (PSC-01). se detalla los datos tomados en campo para el descenso de un cm. en general presentan valores de velocidad de infiltración variables. En el cuadro N° 6. donde se midió el descenso en tiempo por cada centímetro filtrado de agua. Cuadro N°6. en total se realizaron 10 mediciones. 0 CONCLUSIONES La humedad del suelo antes del ensayo. Para los dos test de percolación se puede apreciar que la velocidad de infiltración no es constante sino que en los primeros momentos la infiltración es más alta y va disminuyendo con el tiempo tentando a ser constante.Ambiental 10. 11 .71 9.10 cm/hr. Los valores que se obtuvieron dependen mucho de las condiciones del suelo. En el Test de percolación PSC-01 se determinó que la capacidad de absorción del suelo es igual a 68. estructura. Capacidad de absorción del suelo en el punto PSC-02 42. Este descenso es ocasionado por la progresiva saturación de los poros y además por la compactación del terreno. Los datos obtenidos son importantes cuando se trabaja en campo debido a que con ello se puede evitar el encharcamiento (exceso de agua) y con ello la perdida de agua. la textura. esto implica que es importante a la hora del diseño del sistema de riego porque limita el ritmo de aplicación de agua para que no hay pérdidas ya sea por encharcamiento o escorrentía. así mismo se determinó que la velocidad de percolación promedio es de 17.08 Elaboración: LQ. Grafica N°4. espesor del horizonte son factores que influyen en la alteración del tiempo que dura la prueba.76 lt/m2/día. así mismo se determinó que la velocidad de percolación promedio es de 6. Asimismo se reconoció en general como arenas gruesas con presencia de gravas aisladas. .71 lt/m2/día. En el Test de percolación PSC-02 se determinó que la capacidad de absorción del suelo es igual a 42. clasificándolo como lentos a medios para la percolación.S 20 se clasifica como rápidos para la percolación.60 cm/hr. Para el test de percolación PSC-01 se determinó que el terreno según la norma I. 12 . DATOS Y FICHAS DE CAMPO 13 . 00 Diferencia de nivel (cm) = 17.80 Tiempo total (min)= 60.00 TASA DE INFILTRACION (Q) en Lt/m2 .00 23.20 6 13:20:00 13:30:00 11.90 2.80 16.5*(h/t)^1/2 h= descenso del nivel de agua en el tiempo de la prueba en mm t= tiempo demandado para el descenso del nivel de agua en seg 14 .30 3 12:50:00 13:00:00 19.30 m Dimensión del agujero: 30x30 cms Tipo de suelo: Arena de grano medio con presencia de gravas aisladas Tiempo de saturación del agujero: 48 seg.Ica COORDENADAS: Norte: 8481145 Este: 368138 FECHA: 20/06/2016 PERCOLACIÓN: PSC-01 DATOS DEL ENSAYO: Profundidad del agujero: 0.90 2 12:40:00 12:50:00 23.00 h (mm) = 171.60 13.70 2.10 3.80 3.10 t (seg) = 3600.10 19.90 1.ADP Pisco LOCALIZACION: Pisco .día) = 315.90 11.día = 68.7616 Dónde: Q (tasa de infiltración en lt/m2 .70 5 13:10:00 13:20:00 13.20 4 13:00:00 13:10:00 16.60 3.70 9. PRUEBA DE INFILTRACION EN CAMPO PROYECTO: Test de percolación . DATOS DE CAMPO Hora Hora lectura lectura Diferencia N° medida Inicial Final inicial (cm) final (cm) (cm) 1 12:30:00 12:40:00 27. 00 h (mm) = 66.Ica COORDENADAS: Norte: 8481125 Este: 368127 FECHA: 20/06/2016 PERCOLACIÓN: PSC-02 DATOS DEL ENSAYO: Profundidad del agujero: 0.00 Diferencia de nivel (cm) = 6.20 3 17:05:00 17:15:00 20.30 m Dimensión del agujero: 30x30 cms Tipo de suelo: Arena de grano medio con presencia de gravas aisladas Tiempo de saturación del agujero: 45 seg.45 1.día = 42.50 18.80 20.50 0. DATOS DE CAMPO Hora Hora lectura lectura Diferencia N° medida Inicial Final inicial (cm) final (cm) (cm) 1 16:45:00 16:55:00 23.70 19.80 1.00 6 17:35:00 17:45:00 17.45 17. PRUEBA DE INFILTRACION EN CAMPO PROYECTO: Test de percolación .20 2 16:55:00 17:05:00 21.7189 Dónde: Q (tasa de infiltración en lt/m2 .50 1.20 4 17:15:00 17:25:00 19.45 1.95 Tiempo total (min)= 60.5*(h/t)^1/2 h= descenso del nivel de agua en el tiempo de la prueba en mm t= tiempo demandado para el descenso del nivel de agua en seg 15 .60 1.45 16.día) = 315.60 t (seg) = 3600.ADP Pisco LOCALIZACION: Pisco .00 TASA DE INFILTRACION (Q) en Lt/m2 .00 21.05 5 17:25:00 17:35:00 18. PANEL FOTOGRÁFICO 16 . Fotografía 2: Vista de tanques de almacenamiento de aguas tratadas provenientes de la PTAR.Fotografía 1: Planta de tratamiento de aguas residuales del aeropuerto de la ciudad de Pisco. 17 . cerca de la planta de tratamiento de aguas residuales Fotografía 4: Saturación del agujero PSC-01. antes de la medición de descenso de nivel de agua 18 .Fotografía3: Vista del agujero PSC-01. Fotografía 6: Se saturó el agujero por segunda vez.Fotografía 5: Al cabo de 4 horas se encuentra el agujero totalmente seco. 19 . y se empezó con la medición de descenso de nivel. Fotografía 7: Vista del agujero PSC-02. dentro del área de los jardines del aeropuerto de Pisco Fotografía 8: Saturación del agujero PSC-02. antes de la medición de descenso de nivel de agua 20 . 21 . y se empezó con la medición de descenso de nivel. el cual fue igual a 23 cm Fotografía 10: Se saturó el agujero PSC-02 por segunda vez.Fotografía 9: Medición del descenso de agua al cabo de 4 horas.