Modelación física de los procesos de interacción suelo-atmósfera
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Correu electrònic de l'autorlumerlioviedo07hotmail.com
Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2017-05
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Abstract
El trabajo de fin de MASTER se centra en el diseño, preparación y comprobación de una columna de
infiltración destinada a evaluar la respuesta hidráulica de una columna de suelo no saturada.
Este trabajo se inscribe en la problemática más general de la evaluación del efecto del cambio climático
sobre los procesos de pérdida de masa en laderas montañosas. Con ese propósito, se estudia las
condiciones causantes de roturas superficiales en materiales morrénicos situados en vertientes con
fuerte pendientes.
El trabajo experimental realizado ha consistido a poner a punta una columna de infiltración que permita
determinar las propiedades de transferencia de agua en esos materiales. La columna consiste en un
cilindro de metacrilato de 60 cm de altura y 30 cm de diámetro. Está equipada por 3 sensores de
medida del contenido de agua del suelo (Decagon 10HS) y 2 de succión (Decagon MPS-2). La infiltración
se realiza mediante el abastecimiento en agua desde la parte superior de la columna. Una caja de
adquisición conectada a un ordenador permite obtener y guarda las medidas a una frecuencia
determinada por el experimentalista.
Para diseñar el experimento, se realizó un cálculo numérico mediante un programa Elementos Finitos
con el fin de evaluar los tiempos de respuesta y la posición óptima de los sensores, así como el tipo de
drenaje de la columna. Para poder correr el programa se definieron características del modelo
fundamentales como la geometría, condiciones de contorno e hidráulicas y se utilizaron los datos
correspondientes a la curva de retención del proyecto mencionado anteriormente.
Finalmente, se realizaron ensayos de infiltración de prueba sobre un material arenoso previamente
machacado y tamizado (diámetro máximo 1 cm). El material proviene de la Cuenca El Rebaixader, cerca
de la población de Senet Alta Ribagorça, Lleida, actualmente estudiada en el marco de un proyecto de
investigación. Debido a diversos procesos torrenciales, varios corrientes de derrubio se encuentran
concentrados en una morrena lateral que con el tiempo ha constituido un escarpe de gran espesor.
Los resultados demuestran la capacidad del ensayo a reproducir el mecanismo de infiltración y los
parámetros que lo controlan. The Master thesis focuses on the design, preparation and testing of an infiltration column to evaluate
the hydraulic response of an unsaturated soil column.
This work is part of a more general issue on the evaluation of the effect of climate changing on the
processes of mass wasting on mountain slopes. With this purpose, the conditions causing superficial
breaks in till materials located in slopes with strong slopes are studied.
The experimental work has consisted of building a column of infiltration that allows determining the
water transfer properties in these materials. The column consists of a methacrylate cylinder 60 cm high
and 30 cm in diameter. It is equipped with 3 soil water content sensors (Decagon 10HS) and 2 suction
sensors (Decagon MPS-2). The infiltration is performed by supplying water from the top of the column.
An acquisition box connected to a computer allows obtaining and saving the measurements at a
frequency determined by the experimentalist.
To design the experiment, a numerical calculation was carried out using a Finite Element program to
evaluate the response times and the optimum position of the sensors, as well as the type of column
drainage. In order to run the program, fundamental model characteristics such as geometry, contour
and hydraulic conditions were defined and the data corresponding to the retention curve of the project
mentioned above were used.
Finally, test infiltration tests were carried out on a sandy material previously crushed and sieved
(maximum diameter 1 cm). The material comes from the El Rebaixader Basin, near the town of Senet
Alta Ribagorça, Lleida, currently studied as part of a research project. Due to various torrential
processes, several streams of debris are concentrated in a lateral moraine that over time has constituted
a thick escarpment.
The results demonstrate the ability of the assay to reproduce the infiltration mechanism and the
parameters controlling it.
TitulacióMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA DEL TERRENY I ENGINYERIA SÍSMICA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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TFM FINAL5.pdf | 4,607Mb | Visualitza/Obre |