Análisis de la relación entre la conductividad hidráulica efectiva y la curva número bajo dos intensidades de lluvia
DOI:
https://doi.org/10.35305/curiham.v24i0.111Palabras clave:
Simulador de lluvia, Modelo de infiltración, Escurrimiento, Cambio de escalaResumen
La conductividad hidráulica efectiva (Ke) del modelo de infiltración de Green y Ampt y el método de la curva número (CN), son herramientas frecuentemente utilizadas en modelos de escurrimiento y contaminación. El objetivo del presente trabajo fue analizar la relación entre Ke y CN, parámetros calibrados a partir de ensayos de infiltración realizados a campo con simulador de lluvia, determinando a su vez el efecto del cambio de escala espacial sobre dicha relación. Se trabajó con resultados de infiltración generados con un simulador de lluvia sobre suelos con aptitud agrícola y ganadera, al aplicar dos intensidades: 60 y 30 mm.h-1. Se calibraron los parámetros CN y Ke, analizando la relación entre ambos. A su vez, se trabajó con el modelo Hec Hms 4.0 para verificar si el cambio de escala espacial modificaba la relación CN-Ke obtenida previamente. En las tierras con aptitud ganadera no existió una relación significativa entre CN y Ke. En aquellas con aptitud agrícola se observó una relación lineal negativa y significativa entre ambos parámetros, la que dependió de la intensidad de lluvia aplicada. El aumento de escala afectó los valores de escurrimiento estimados por el modelo, respecto a los generados a campo. Sin embargo, la relación CN-Ke determinada en pequeñas parcelas, no varió significativamente al ser evaluada para una superficie mayor.
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Arnold, J. G., Srinivasan, R., Muttiah, R. S., Williams, J. R. (1998). Large area hydrologic modeling and assessment Part 1: Model development. J.Am. Water Resour. As., 34(1), 73-89.
Baveye, P. y Sposito, G. (1984). The operational significance of the continuum hypothesis in thetheory of wáter movement through soils and aquifers. Water Resources Research, 20 (5), 521-530.
Castiglioni, M. (2016). Propiedades físicas y conductividad hidráulica efectiva en el transcurso de una rotación trigo/soja. Cuadernos del Curiham, 22, 15-25.
Chow, V. T., Maidment, D. R. y Mays, L. W. (1994). Hidrología aplicada. Suárez, M. E. (Ed). McGraw Hill, Interamericana S.A., 584 págs.
Darder, M. L., Castiglioni, M., Andriulo, A. y Sasal, M. C. (2018). Calibración de parámetros de un modelo de infiltración en la cuenca alta del Arroyo Pergamino. Ciencia del Suelo. En revisión.
De Roo, A. P. J. y Jetten, V. G. (1999). Calibrating and validating the LISEM model for two data sets from the Netherlands and South Africa. Catena, 37(3–4), 477–493.
Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., Gonzalez, L., Tablada, M. y Robledo, C. W. (2017). InfoStat versión 2017. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL http://www.infostat.com.ar
Ficklin, D. L. y Zhang, M. (2013). A comparison of the curve number and Green-Ampt models in an agricultural watershed. Trans. ASABE, 56(1), 61-69.
Green, W. H. y Ampt, G. (1911). Studies in soil physics. I: The flow of air and water through soils. J. Agr. Sci., 4, 1–24.
Hawkins, R. (1993). Asymptotic determination of runoff curve numbers from data. J. Irrig. Drainage Eng., 19(2), 334-345.
Hec-Hms 4.0. (2010). Hydologic Modeling System. U.S. Army Corps of Engineers. Institute for Water Resource. Hydrologic Engineering Center. Davis C.A.
Huber, W. C. y Dickinson, R. E. (1988). Storm Water Management Model, Version 4: User's Manual. Environmental Research Laboratory. U.S. Environmental Protection Agency, Athens, Georgia.
INTA. (1972). Cartas de Suelo de la República Argentina. Hoja 3360-32 Pergamino, 106p.
Irurtia, C.B. y Mon, R. 1994. Microsimulador de lluvia para determinar infiltración a campo. Instituto de Suelos. CIRN INTA Castelar. Publicación Técnica 176.18 pp.
King, K. W., Arnold, J. G. y Bingner, R. L. (1999). Comparison of Green-Ampt and curve number methods on Goodwin Creek watershed using SWAT. Trans. ASAE., 42(4), 919-925.
Knisel, W. (1980). CREAMS. A Field-Scale Model for Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems. USDA Conservation Research Report, No.26, 640 pp.
Laflen, J. M., Elliot, W. J., Flanagan, D. C., Meyer, C. R. y Nearing, M. A. (1997). WEPP predicting
water erosion using a process-based model. J. Soil Water. Conserv., 52 (2), 96–102.
Lane, L. J. y Nearing, M. (Editors). (1989). USDA Water Erosion Prediction Project: Hillslope Profile Model Documentation. NSERL Report No. 2, National Soil Erosion Research Laboratory, West Lafayette, Indiana.
Luque, J. A., Paoloni, J. D. y Bonorino, G. A. (1979). Estudio geológico e hidrogeológico de la cuenca del Río Sauce Grande. Publicación interna del Departamento de Ciencias Agrarias y de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional del Sur, Serie Hidrología. Bahía Blanca, Argentina, 3: 64 p.
Mallants, D., Binayak, P., Mohanty, B. P., Vervoort, A. y Feyen, J. (1997). Spatial analysis of saturated hydraulic conductivity in a soil with macropores. Soil Technol., 10, 115-131.
Mao, L., Li, Y., Hao, W., Zhou, X., Xu, C. y Lei, T. (2016). A new method to estimate soil wáter infiltration based on a modified Green–Ampt model. Soil Till. Res., 161, 31–37.
Nash, J. E. y Sutcliffe, J. V. (1970). River Flow Forecasting Through Conceptual Models, Part 1, A Discussion of Principles. J. Hydrol., 10, 282-290.
Nearing, M. A., Deer-Ascough, L. y Laflen, J. M (1990). Sensitivity analysis of the WEPP hillslope profile erosion model. Trans. ASAE, 33(3), 839-849.
Nearing, M. A., Liu, B. Y., Risse, L. M. y Zhang, X. (1996). Curve numbers and Green-Ampt effective hydraulic conductivities. Water Resour. Bull., 32(1), 125-136.
Orsolini, H. E., Zimmermann, E. D. y Basile, P. A. (2000). Hidrología, procesos y métodos. UNR (Ed). Rosario. 319 pp.
Rawls, W. J. y Brakensiek, D. L. (1983). A procedure to predict Green and Ampt infiltration parameters. In Proc. ASAE Conf. On Advances in Infiltration, ASAE, St. Joseph, Michigan, pp. 102-112.
Rawls, W. J., Brakensiek, D. L. y Miller, N. (1983). Green Ampt infiltration parameters from soils data. J Hidraul. Div., Am. Soc. Civ. Eng., 109(1), 62-70.
Rawls, W. J. y Brakensiek, D. L. (1986). Comparison Between Green-Ampt and Curve Number Runoff Predictions. Trans. ASAE, 29(6), 1597-1599.
Risse, L. M. (1994). Validation of WEPP Using Natural Runoff Plot Data. Unpublished Ph.D. Dissertation, National Soil Erosion Research Laboratory, Purdue University, West Lafayette, Indiana, 230 p.
Risse, L. M., Liu, B. Y. y Nearing, M. A. (1995a). Using curve numbers to determine baseline values of Green-Ampt effective hydraulic conductivities. Water Resour. Bull., 31(1), 147-158.
Risse, L. M., Nearing, M. A. y Zhang, X. C. (1995b). Variability in Geen-Ampt effective hydraulic conductivity under fallow conditions. J. Hydrol, 169, 1-24.
Sheridan, J. M. (1994). Hydrograph time parameters for flatland watersheds. Trans. ASAE 37, 103-113.
USDA-NRCS. (2010). National Engineering Handbook. Section 4: Hydrology. National Soil Conservation Service, USDA, Washington, DC.
Van den Putte, A, Govers, G., Leys, A., Langhans, C., Clymans, W. y Diels, J. (2013). Estimating the parameters of the Green–Ampt infiltration equation from rainfall simulation data: Why simpler is better. J. Hydrol, 476, 332–344.
Van der Zweep, R. A. (1992). Evaluation of the Water Erosion Prediction Project's Hydrologic Component on a Semi Arid Rangeland Watershed. Unpublished M.S. Thesis, University of Arizona, Tucson, Arizona.
Yoo, K. H., Yoon, K. S. y Soileau, J. M. (1993). Runoff curve numbers determined by three methods under conventional and conservation tillage. Trans. ASAE, 36(1), 57-63.
Zhang, X. C.; Nearing, M. A. y Risse, L. M. (1995). Estimation of Green-Ampt conductivity parameters: Part I. Row Crops. Trans. ASAE, 38(4), 1069-1077.
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