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ADAPTACIONES DE LAS TABLAS DEL NÚMERO DE CURVA PARA LAS CONDICIONES DE SUELOS
MEDITERRÁNEOS
Titulación:IngenieríaAgroalimentariaydelmediorural
CursoAcadémico:2019/2020
Alumno:GuillermoIpiensJiménez
Tutora:SaraIbáñezAsensio
Cotutor:HéctorMorenoRamón
Localidad:Valencia,diciembrede2020
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RESUMENDELPROYECTO
Elmodelo hidrológico del Número de Curva es unmétodo que se utiliza paracuantificar la escorrentía superficial originada por una tormenta en una cuenca. Laasignacióndeunnúmerodecurvaaunlugardeterminadoserealizaconlaayudadetablas,ydependedelusodelsueloqueevalúalainfluenciadelascoberturasvegetalesysugradodemanejoconservacionistasobrelaescorrentía,delacondiciónhidrológicadelasuperficiedelsueloparaconocerlapredisposiciónalasaturacióndeaguadelsueloyqueindicalatendenciadeesteatransformarlalluviaenescorrentíaoeninfiltración,ydeltipodesueloenfuncióndesucomportamientohidrológicofrentealmovimientodel agua por el espacio poroso. Las tablas se han elaborado en el Servicio deConservacióndeSuelos(SCS)estadounidense,yestándesarrolladasparalostiposdevegetación,manejoysuelosde losEstadosUnidos.Elpresenteproyectotienecomofinalidadadaptardichastablasalascondicionesdesuelosmediterráneosparaobtenerresultados más precisos al emplear este método en nuestras condicionesmedioambientales. Para ello se va a llevar a cabo un análisis de los factores quecondicionanelnúmerodecurvaendiferentesunidadesambientalesdelaProvinciadeValencia,correlacionándolosconlosvaloresdeparámetrosedáficosdeterminantesdela generación de escorrentía, los cuales son: Estructura, granulometría y categoríatextural,porcentajedemateriaorgánica,usoymanejoagronómicodelsueloygradodesaturación.
Palabrasclave:Suelo,escorrentía,hidrología,infiltración,númerodecurva,terreno.
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ABSTRACT
TheCurveNumbermethodologyisahydrologicalmodelusedtoquantifysurfacerunoff caused by a storm event in a basin. The assignment of a curve number to aparticular location isperformedwiththehelpoftables,and isdependantoncurrentland use which evaluates the influence of vegetation cover and his degree ofconservation management on runoff, hydrologic condition on the soil surface todeterminethepredispositiontothestateofsaturationofsoilwaterwhichindicatesitsowntendencytransformrainintorunofforinfiltration,andsoiltypeaccordingtotheirhydrological behaviour facing the water movement through the porous space. Thetables have been developed by the Soil Conservation Service (SCS), U.S., and werepreparedforexistingtypesofvegetation,managementandsoilsintheUnitedStates.Thepresentprojecthas thepurposeofadaptingsaid tables to theconditionsof theMediterranean soils to obtain more precise results when using this method in ourenvironmental conditions. For this, is going to take place an analysis of influencingfactors that determine the curve number in different environmental units of theProvinceofValencia,correlatingthemwiththevaluesofdeterminingsoilparametersintherunoffgeneration,suchas:Precipitation,granulometryandtextualclass,plantcoverpercentage, use and agronomic management, degree of saturation and degree ofprevioushumidity.
Wordkeys:Soil,runoff,hydrology,infiltration,curvenumber,terrain.
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1. INTRODUCCIÓN1.1. Elsuelo,sucalidadfrentealaerosión1.2. Erosiónhídrica:Laescorrentía
1.2.1. Métodosparacalcularlaescorrentía1.3. Desarrollodelmétododelnúmerodecurvaparalaobtencióndelaescorrentíaen
unacuencahidrográfica2. OBJETIVOS
2.1. Justificaciónyantecedentes2.2. Objetivos
3. MATERIALESYMÉTODOS3.1. Trabajodegabinete.Seleccióndeláreadeestudio3.2. Trabajodecampo.Definicióndelasunidadesdeestudio,ensayodeldobleanilloy
tomademuestras3.3. Trabajodelaboratorio3.4. Tratamientodedatos.Adaptacióndelnúmerodecurva
4. RESULTADOSYDISCUSIÓN4.1. Parámetrosanalizados4.2. Adaptacionesdelnúmerodecurva
5. CONCLUSIONES6. BIBLIOGRAFÍA
Índice
5567912121213131420232626343839
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Índicedetablas
1. Condicionesdehumedadpreviadelsuelo2. Valoresdelnúmerodecurvaenfuncióndelacoberturavegetal,presencia
dellaboreo,condicioneshidrológicasygruposhidrológicosdelsuelo3. Grupohidrológicodelsueloenbasealatexturaydiversosautores4. Informaciónempleadaparaadaptarelnúmerodecurvaalascondiciones
desuelosmediterráneosmuestreados5. Estructuradecadamuestra6. Porcentajedeelementosgruesosdecadamuestra7. Categoríatexturaldecadamuestra8. Porcentajedemateriaorgánicadecadamuestra9. Clasificacióndelosporcentajesdemateriaorgánicaenbasealatextura10. Porcentajedeestabilidaddemicroagregadosdecadamuestra11. Clasificacióndelosporcentajesdemicroagregados12. Tasasdeinfiltraciónparalaszonasanalizadas13. Condiciónhidrológicadelosusosagrícolas14. Condiciónhidrológicadelosusosforestales15. AdaptacionesdelnúmerodecurvaparalasierraCalderona16. Resumendelnúmerodecurvaparalosusosagrícolas17. Resumendelnúmerodecurvaparalosusosforestales
Índicedefiguras
1. Escorrentíaenpulgadasenbasealacantidaddelluviaenpulgadasyelnºdecurva
2. EjemplodecurvasIDF3. Zonaagrícoladelpunto14. Zonaforestaldelpunto15. Zonaagrícoladelpunto26. Zonaforestaldelpunto27. Zonaagrícoladelpunto38. Zonaforestaldelpunto39. Zonaagrícoladelpunto410. Zonaforestaldelpunto411. Zonaagrícoladelpunto512. Zonaforestaldelpunto513. Estructuradelsuelo14. Nomogramaquedeterminalacondiciónhidrológicaensuelosforestales15. Diagramaquerelacionaelgrupohidrológicoconlatextura16. Agregadosrecogidosydetalledelamedicióndeltamañomediantepiede
rey
1111242526282931313232333435353637
9101515161617171818191920232427
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1. Introducción1.1. Elsuelo,sucalidadfrentealaerosión
Elsueloesunmaterialnoconsolidado,compuestoporaire,aguaymateriamineralyorgánicapresenteenlasuperficiedelatierraycapazdesoportarelcrecimientovegetal(GisbertyAsensio,2002).Dichoscomponentesestáninteractuandoentresídeformalentaperoconstante,otorgandopropiedadestantofísicas,químicasybiológicasalsueloquecondicionanqueelestepuedacumplirsusfuncionesvitales(USDA-NRCS,2001):
● Favorecerelcrecimientoydiversidaddeplantasyanimalesproporcionandoloscomponentesnecesariosparasudesarrollo
● Regular la distribución del agua de lluvia o de riego, entre infiltración yescorrentía,yregularelcaudalyalmacenamientodeaguaysolutos (macroymicronutrientes)
● Almacenaryliberarnutrientesparaeldesarrollocorrectodelaplanta.● Actuarcomofiltroparaprotegerlacalidaddelagua,aireyotrosrecursos.● Sostenerlasestructurasgeneradasporelhombre
Deestemodo, los suelospresentaránenbasea laspropiedadesque les infieren loscomponentes orgánicos, minerales y el espacio poroso, una calidad u otra. MásconcretamenteWilliamShoupexpresaque“lacalidaddeunsuelosemideenrelacióncon lo bien que actúa frente a lo que nosotros queremos que haga”. Másespecíficamente,lacalidadeslacapacidaddeuntipoespecíficodesueloparafuncionar,dentro de los límites de un ecosistema natural o antropizado, y cumplir todas lasfunciones, puesto que contra mayor sea la calidad o salud, más funciones podráacometer
Portanto,lacalidaddeunsuelodependedesuspropiedades,pudiéndoseverafectadade manera negativa si dichas propiedades se han alterado debido a condicionesclimáticas desfavorables o un mal uso. Una de las diversas consecuencias de estaalteraciónesqueelsuelodejedesercapazdesustentarlavidadeformairreversible.Dichofenómenosellamadesertificaciónyproduceunadegradacióndelentorno.
GranpartedeEspañapresenta,juntoalrestodezonasáridasysemiáridasdelmundo,unriesgopotencialdedesertificaciónacausadelacombinacióndeunclimasecocongran torrencialidad de sus tormentas, además del uso intensificado en agricultura(Iambiente,2018).Todoelloprovocaunadegradacióndelsuelodediversanaturaleza,comolapérdidadeestructuradadaallaboreo,aumentodesalinidadacausaderiegocon aguas demala calidad o la eliminación de nutrientes debido a unmal plan defertilización.
Paradeterminardichacalidadsedefinenunaseriedeindicadoresquevanrelacionadosconlaspropiedadesdelsueloysepuedenagruparen4grandescategorías:visuales,físicos,químicosybiológicos.
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Los indicadores visuales se obtienen de la observación o interpretación fotográfica,siendoestoselcambiodecolordelsuelo,larespuestadelasplantas,lasespeciesdeplantas,etc.,evidenciandoquelacalidaddelsueloestáamenazadaocambiando.
Losindicadoresfísicosestánrelacionadosconladisposicióndepartículassólidasylosporos, destacando como parámetros la profundidad, densidad aparente, porosidad,estabilidaddeagregados,textura,formacióndecostrasycompactación.
Los indicadores químicos incluyen propiedades medibles desde el punto de vistaquímicoyestán relacionadosprincipalmenteconel contenidomineralde los suelos,siendoalgunodeestosparámetroselpH,salinidad,materiaorgánica,concentracionesdemacroymicronutrientes,lacapacidaddeintercambiocatiónico,contaminantes,etc.
Por último, los indicadores biológicos incluyen mediciones de microorganismos ymacroorganismos,suactividadosubproductos,siendolatasaderespiracióndelsuelocomounodelosindicadoresmásimportantes
Conellos se puededefinir la calidaddel suelo y los cambios inferidos.Noobstante,también se puede dar degradación del suelo por causas naturales, como incendios,riadasovientos intensos.,entreotros,alterando laspropiedadesdel suelode formanegativa.
Comoesnatural,nosepuedeprevercuándoydequémanerasedarádichadegradaciónen el suelo, pero sin embargo sí se puede determinar la cuantía de esta que unhipotéticoprocesopuedeprovocar.
Laerosión,definidocomoeldesgastedelsueloporlaaccióndelviento,gravedad,lluvia,procesosfluviales,oceánicosoglaciares,asícomodelaaccióndelosseresvivosesunode los principales destructores de suelo, estimándose de acuerdo con la Estrategiatemáticadeproteccióndelsuelo(EuropeanCommission,2006),quelaerosióndelsueloporaguaeraunadelospeligrosmásseverosparalossueloseuropeos.
Comosecitaenelpárrafoanterior,unadelasformasporlasquesepuedeproducirdegradación de un suelo es por medio del agua. Este proceso es conocidogenéricamente como erosión hídrica, siendo la escorrentía una de sus formas másimpactantes.
1.2. Erosiónhídrica:LaescorrentíaLaerosiónhídricaesunaformadedegradarelterrenoquesegenerahabitualmentedurantelosepisodiosdelluvias.
La erosiónhídrica sepuededar enpequeños surcos y canalesque se generanen lasuperficie del suelo debido a la escorrentía. Este efecto junto a la salpicadura quegeneran las gotas de lluvia al impactar sobre suelos desnudos de vegetación y laexistenciadeciertogradodependiente,dalugaralageneracióndelaerosiónhídricadelsuelo.
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Laescorrentíasedefinecomolaláminadeaguaquediscurreporlasuperficiedeunacuencadedrenaje.Paraqueestaselleveacabo,sehandepresentardossituacionesiniciales:Quelaprecipitaciónseamayoralainfiltraciónyquesepresentependiente.
Losfactoresqueinfluyenenlaformacióndelaescorrentíason:
- Característicasdelalluvia,fundamentalmentelaintensidad- Naturalezadelsuelo,quedeterminaentreotrascaracterísticas,lainfiltración- Pendientedelterreno- Naturaleza,densidadyformadelaspartículasarrastradas
Asuvez,laescorrentíapresentadiversostipos:
- Escorrentíadifusa:Pequeñosreguerostemporalesdeescasaentidad.- Escorrentía laminar: Caracterizados por un arrastre uniforme, constante y
apenasapreciablesinmediosanalíticos.- Escorrentía en surcos: Pequeños regueros demayor entidad que los difusos,
peropocorelevantes- Escorrentíaencárcavasobarrancos:Dondelaerosiónsepresentaenellecho
delsurco,previodesplomedelasparedeslaterales.- Escorrentíaencauces:Sonlasmásnotorias,produciéndoseerosiónencaucesy
márgenesdelasuperficieafectada.Ladistribucióndelflujodeaguadependedelavelocidad,sedimentaciónyconcentracióndelaspartículastransportadas
En funcióndel tipodeescorrentía, laerosión serámásgrave,debiéndosedeaplicarmedidascorrectorasenlosprimerostiposdeescorrentía,paraevitarllegaraproducircárcavasycauces.
1.2.1. MétodosparacalcularlaescorrentíaComotalexistendiversosmétodosparadeterminarlaescorrentíaquesegeneraráenuna zona a partir de sus datos climáticos, topográficos, edáficos, etc… Siendoampliamenteusadostantoeningenieríacomoenmétodosdeconservacióndesuelos.Sin embargo, la mayoría son de naturaleza empírica, así que se requiere que lascondicionesdelsueloaanalizarseansimilaresalasdelterrenotestado.
ActualmenteenEspañaseempleanprincipalmente3metodologías(Ibañezetal.2011):
● Fórmularacional:Apropiadocuandolazonadetrabajoseainferiora1.000ha,calculándoseconlafórmuladescritamásabajo.Tieneencuentalaintensidaddela precipitación (I) en mm/h, tomándose como dato aquella que mayortorrencialidadpresenteyportantomayorescorrentíagenere,puesasísetendrálamayorseguridadposibledelafiabilidaddeloscálculosduranteelperiododetiempocorrespondientealperiododeretorno;lasuperficiedelacuenca(A)enha; y el coeficiente de escorrentía (c) basado en las condiciones de relieve,vegetación,etc…
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Mediantelascuales,yapartirdetablas,seobtienesuvalor.Elvalordecaudaldeescorrentía(Q)obtenidoseexpresaenm3/s.
! =#$%360
● MétododeCookodelsumatorio:Útilenzonasdepequeñaextensión(<500ha)delascualessedisponedemuchainformación,comosuforma,topografía,vegetación…Esextremadamentesencillodeaplicaryaquesolorequiereusar2tiposdetablas,enunaserequieredelatopografía,vegetaciónytipodesuelodelacuenca;yenlaotradeltamañoyformadeesta.Lascategoríasanalizadassonelrelieve,lainfiltraciónenelsuelo,lacoberturavegetalylaretenciónensuperficie,categorizándosecadaunaconmayorvalorsipresentancaracterísticaspocofavorablesydemenorvalordeserlocontrario.CadavalorsedenominavalorWi,dondeparaobtenerlaWtotaldelacuencasehaceelsumatorio.Unavezobtenidodichovalor,yenbasealasuperficiedelacuencaenacres,sedeterminamediante3tiposdetablas(atendiendoalaformade la cuenca) laescorrentíageneradaenpies cúbicospor segundoyparaunperiododeretorno(T)de10años.Encasodepresentarseperiodosderetornodistintos, laescorrentíageneradasemultiplicaporunfactorcorrector,siendocomosigue:·SiT=2años,0’90·SiT=5años,0’95·SiT=25años,1’25·SiT=50años,1’5
- Métododelnúmerodecurva:Basadoenlafórmulaquefiguramásabajo,dondelalluviaprecipitada(I)es,habitualmente,laquemayorescorrentíagenereparaun periodo de retorno dado (T) expresada en cantidad de lluvia (mm). Laescorrentíaestimada(Q)seexpresatambiénenmmparaelvalordeS(diferenciamáximapotencialentrelluviacaídayescorrentíagenerada),elcualseobtienemediante el valor del número de curva (N) que represente la capacidad delterritorioparainfiltraroabsorberelaguacaídadurantedichoaguacero.Unavezobtenidoelvalordelnúmerodecurva,bastaconaplicarlassiguientesecuacionescaracterísticasdelmétodoounnomograma:
! =($ − 0,2.)0
$ + 0,8.. =
25.4006
− 254
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1.3. Desarrollodelmétododelnúmerodecurvaparalaobtencióndelaescorrentíaenunacuencahidrográfica
Comosehadescritoenelapartadoanterior,estemétodosebasaenelempleodeunascurvasparaobtenerlaescorrentíaesperadaenunacuenca.
Enprimerlugar,paradeterminarlaintensidaddelaprecipitaciónhabida,ysabiendodepartidaquedeseamosconocerlaquemayorescorrentíagenere,sedebedeutilizareltiempo de concentración (tc) para poder introducirlo en las curvas de intensidad-duración-frecuencia(IDF)delazonaconsiderada.Acontinuación,seexplicacadaunodeestosconceptos:
- Tiempo de concentración (tc): Tiempomínimo necesario para que todos lospuntosdeunacuencaestenaportandoaguadeescorrentíadeformasimultáneaalpuntodesalida,puntodedesagüeopuntodecierre.Anivelprácticoestoindicaqueesel tiempoque tardaelpuntohidrológicamentemásalejadodeldesagüeenaportaraguaaeste,queserácuandoelcaudaldeescorrentíaseaconstanteymáximo(Ibañezetal.2011).
- Curvas de intensidad-duración-frecuencia: Son curvas que representan laintensidad (o cantidad lluvia en su caso), duración y frecuencia de unaprecipitación. En el eje de abscisas se representa el tiempo o duración de latormentaenhorasominutosyeneldeordenadaslaintensidadenmm/h.Enel
Figura1:Escorrentíaenpulgadasenbasealacantidaddelluviaenpulgadasyelnºdecurva.(NRCS,2009)
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casodeutilizarselasecuacionesdeajustedelascurvas,olastablasderegistrodelaslluviasdelazona,laprecipitaciónquedaexpresadaencantidaddelluvia(mm).Conestoquedaexplicadolaintensidadyduración,peronolafrecuencia.Esta tiene su fundamento en la aleatoriedad de las precipitaciones, pues notodoslosañoslluevelamismacantidad,detalformaquepuedaocurrirepisodiosdelluviasanormalmenteelevadas.Conestoseintroduceelperiododeretorno(T),querecogelaprobabilidadmáximadequeocurraunepisodiodelluviadecaracterísticasextremaseneseperiododetiempodeterminado.
Enlagráfica,cadacurvasecorrespondeaunperiododeretornodeterminado,mientrasqueelejeXrepresentaladuraciónyelYlaintensidad.
Unavezdeterminadalaintensidadocantidaddelluvia,elelementoquequedaenelgráficoparaobtenerlaescorrentíaeselnúmerodecurva(verFigura1).
Suvalordependedevariasvariables,másconcretamente5:
- Usodelatierra:Sebasaeneltipodecoberturavegetalquepresentaelsuelo.Tomasuimportanciaenlaprotecciónqueproporcionaestaalasuperficiedelsuelo.
- Medidasdeconservación:Estassehacenparaevitaralmáximolaescorrentíayproporcionarunaconservaciónalsuelo.Discriminaentrelanulaconservación,alguna(comousodecoberteras,cultivosaniveloterrazas)ovariasdeellas.
- Condicioneshidrológicasparalainfiltración:Característicaquereflejaelestadoedáfico del terreno, pues depende de propiedades puramente físicas,estructuralesydeconservacióndelsuelo.Amayorcondiciónparalainfiltración,mejorserásuvalorización,mientrasqueamenor,peor.
- Grupohidrológicodesuelo:Relacionadadirectamenteconlaescorrentía,yaquea mayor permeabilidad menor escorrentía y viceversa. Con la letra A se
Figura2:EjemplodecurvasIDF(Ibañezetal.2011)
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representan aquellos suelos con mucha permeabilidad, reduciéndose hastallegaralaD,dondelapermeabilidadesnulaoprácticamentenula.
- Condicionespreviasdehumedaddelsuelo:Evidentemente,amayorcondición
desaturacióndel suelo,mayorescorrentía,mientrasqueasuelosmássecos,menor escorrentía. Esta depende del periodo del año en que nos situemos,dondeamayornúmerodecondición,mayorhumedad.
CondicionesprecedentesdehumedadLluviatotalcaídaduranteloscincodíasanteriores
CondiciónEnelperiodohúmedo(oct- Enelperiodoseco(Abr-Sep)Mar)oduranteladormancia oduranteelcrecimiento
I Menosde12,5mm Menosde35,5mmII De12,5a28mm De35,5a53mmIII Másde28mm Másde53mm
Unavezconocidasestasvariables,losnúmerosdecurvasepuedenobtenergraciasalasiguientetablaquefuedefinidaporelUSDAparacondicionesespecíficasdelossuelosyusosdeEEUU:
Tabla1:Condicionesdehumedadpreviadelsuelo.(Ibañezetal.2011)
Tabla2:Valoresdelnúmerodecurvaenfuncióndelacoberturavegetal,presenciadellaboreo,condicioneshidrológicasygruposhidrológicosdelsuelo.(NRCS,2009)
Tabla1:Condicionesdehumedadpreviadelsuelo.(Ibañezetal.2011)
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2. Objetivos
2.1 Justificaciónyantecedentes
La metodología del método del número de curva fue desarrollada por el SoilConservation Service (SCS) –National Resources Conservation Service (NRCS)–pertenecientealDepartamentodeAgriculturadelosEstadosUnidos(USDA).Laprimeraversiónfuepublicadaen1954,actualizándosedichametodologíaposteriormente.Ensí,este método viene especificado en tablas basadas en suelos estadounidenses y encondicionesdeusoestadounidensesquedistanmuchodelossuelosmediterráneos.Esporesto,queparaaplicarlocorrectamenteyconfiabilidadensuelosdelaComunidadValenciana, o del estado Español, se deberían de realizar ciertas adaptacionessustentadasendatosempíricosdecampoafindeevitaralmáximolasinterpretacionesbasadasúnicamenteenelcriteriopropiodelusuario.
OtrosautorescomoFerrer-Juliaetal.,(1995),aplicaronlametodologíadesistemasdeinformacióngeográficaparaadaptarelnúmerodecurvaenlacuencadelríoGuadiana,Mongil (2010)oMongilyRosado (2012)que tambiénadaptaronespecíficamenteennúmerodecurvaparalascondicionesdelasformacionesvegetalesdelParqueNaturaldelaCalderaenlasPalmasylaprovinciadeÁvila,respectivamente.Noobstante,nosehan encontrado dichas adaptaciones para suelos mediterráneos de la ComunidadValenciana.
2.2 Objetivo
Debidoaloanteriormenteseñalado,estetrabajotienecomofinalidadadaptarlastablasdelnúmerodecurvarealizadasporlaUSDA(UnitedStatesDepartmentofAgriculture)alascondicionesdesuelosmediterráneosdelazonadeestudio,puesestametodologíaestábasadaensuelosestadounidenses,dondesepresentandiferenciasa lahoradetratarelterrenorespectoaquí.
Losobjetivossecundariossonlossiguientes:
- AnalizarycaracterizarsuelosmediterráneosdelaprovinciadeValencia- Determinarlosparámetrosqueafectanalnúmerodecurva
Paraelloeneltrabajoserealizaráunestudiodegabinete,unatomademuestrasyunensayo de campo y, a posteriori, un análisis de laboratorio con sus respectivasconclusiones, para finalizar con una adaptación de los números de curva a lascondicionesmediterráneasanalizadas.
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3. Materialesymétodos3.1. Trabajodegabinete.Seleccióndeláreadeestudio
Elprimerpasopararealizarelestudio,fuedeterminarenelgabinetelazonaaevaluardeacuerdoaunoscriteriosdediversidadgeológicaycriterioseconómicos(transporteyaccesibilidad).Paraelegirlazonadeestudioseacudióaunmapaprovincialdeescala1:200.000paraobservarlatotalidaddelaprovinciadeValenciacondetalleyalmapageocientíficodelaprovinciadeValencia(CendredoUcedaetal.,1986)conlafinalidaddecategorizarlosdistintosambientesquesepresentan.
Las categorías analizadas para cada ambiente son litología, morfología, clima yvegetaciónactualypotencial.Elnúmeroyzonasdeambientesexistenteseselsiguiente:
- Ambiente1:RincóndeAdemúz-MuelasdeAlpuente.- Ambiente2:RelievesmontañososSerranos-Calderona.- Ambiente3:AltiplanoRequena-Utiel.- Ambiente4:Intermedio.- Ambiente5:Llanuracostera.- Ambiente6:MacizodelCaroch.- Ambiente7:Sierrasyvallesprebéticos.
ActoseguidoseacudióalosmapasgeológicosdelIGME(InstitutogeológicoyminerodeEspaña),conlafinalidaddeverelmaterialgeológicodelsuelo.Estosefundamentaen que la naturaleza del suelo influye en diversos factores, como la infiltración ohumedaddeeste.Acordeaesto,yenbasetambiénaladistancia,sedecidiófocalizarelestudioconcretoenlazonaSierraCalderona,ParqueNaturaldesde2002queseencuentralocalizadoalnortede laprovinciadeValenciayque formapartede lasestribacionesdelSistemaIbérico.Es ladivisoriadeaguasnaturalentre losríosPalanciayTuriayse localizaa20kmalnortede la ciudaddeValencia. Losmunicipiosqueabarcaelparque son:AlbalatdeTaronchers,Alcublas,AlgimiadeAlfara,Estivella,Gátova,Gilet,Liria,Marines,Náquera,Olocau,ElPuig,Puzol,Sagunto,Serra,TorresTorres,Segart,laVilladeAlturaySegorbe.Una vez evaluados los diferentes sistemas, se seleccionaron concretamente a 5Unidadesozonasdeestudio:
- Zona1:TérminomunicipaldeGilet,materialgeológicoaluvial-coluvialyarcillasconcantos
- Zona2:ZonamontañosaElCavallenSagunt,materialgeológicodeareniscasyargilitas.
- Zona3:OestedeElCavallenSagunt,materialgeológicodemantosaluvialesencontrados
- Zona4:ZonadelPicayoenSagunt,materialgeológicodedepósitosdepiedemonte.
- Zona5:ProximidadesdeBassoBlancaenSerra,materialgeológicocalcáreo.SepuedeencontrarmayorinformaciónsobrelosambientesyzonadeestudioenelAnexoIyII.
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3.2. Trabajo de campo. Definición de las unidades de estudio,ensayodeldobleanilloytomademuestras
Unavezdeterminadaslaszonasavisitarconformesugeología,seprocedióaseleccionarconunvisorcartográfico(GVA,2020),dosparcelasconusoscompletamentedistintosdentrodecadaunidadhomogéneaseleccionada,unaconusoforestalyotraconusoagrícola.Seobtuvieronlascoordenadasdecadaunadeellasyseestipularonlosdíasdetrabajodecampo,enelqueserealizaríaelensayodeldobleanilloparadeterminarlacurva de infiltración del agua en un suelo. Esemismo día se procedió a la toma demuestrasdesueloadiferentesprofundidadesmediantebarrenaparaladeterminaciónen laboratorio de los parámetros de materia orgánica, estabilidad de agregados ytextura(indicadoresdelacalidaddelsueloqueseutilizanparadefinirlascondicionesdel suelo frente a la infiltración y por tanto frente a la generación de escorrentía).Tambiénsedescribieronlosparámetrosdesueloydelazona.
Lasunidades/zonasdeestudiofueron:
1. TérminomunicipaldeGilet: Zona agrícola: Pertenece a un cultivo de mandarinos en bancales,aparentementeabandonadospuesaunteniendoelmarcodeplantaciónyredderiegoporgoteoenbuenascondicioneselsueloestámalcuidadoyelcultivopresentadiversasenfermedadesenhojasyfrutos.Altitud 129,4 m, pendiente: 0,2%, coordenadas UTM: 30 S 727.284,74,4.397.955,95m.
-Zonaforestal:SeubicaenlapartebajadeunosabancalamientosconcoberturavegetaldepinosyalladodelcaminodeGarbí.Altitud 132,48 m, pendiente: 5%, coordenadas UTM: 30 S 727.282,04 -4.397.891,67m.
Figura3:Zonaagrícoladelpunto1
Figura4:Zonaforestaldelpunto1
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2. ZonamontañosadelCavallenSaguntZonaagrícola:Perteneceauncultivodemandarinosabancaladosencrecimientoconuntratamientodeblanqueamientoysistemaderiegoporgoteo.Altitud 138,68 m, pendiente: 0,2%, coordenadas UTM: 30 S 727.308,39 -4.391.176,73m.
- Zonaforestal:Sesitúaenunmatorralconpresenciadepinosyunmantillosomerodepocoespesor.Presentaunaligerapendiente,aunqueelensayosehizoprácticamenteenllano.Altitud141,06m,pendiente:0,5%,coordenadasUTM:30S727.365,68-4.391.140,33m.
Figura5:Zonaagrícoladelpunto2
Figura6:Zonaforestaldelpunto2
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3. ZonaoestedelCavallenSagunt:- Zonaagrícola:Elcultivoplantadoesdemandarinosenproducciónabancalados,
sinafecciónvisibleenlashojasotalloysistemaderiegoporgoteo.Altitud 164,93 m, pendiente: 0,2%, coordenadas UTM: 30 S 726.584,97 -4.392.233,22m.
- Zonaforestal:Localizadoenunbosquedeencinasypinos,arbustosdensosymantillodeunos7centímetrosdeprofundidad.Lapendientedel terrenoeramuyligera.Altitud 164,5 m, pendiente: 1,5%, coordenadas UTM: 30 S 726.562,87 -4.392.232,57m.
Figura7:Zonaagrícoladelpunto3
Figura8:Zonaforestaldelpunto3
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4. ZonadelPicayoenSagunt:- Zonaagrícola:Perteneceauncultivodemandarinospococuidados,aunqueen
producción, ya que seguía formándose el fruto pero había flora adventicia osuelomojadoenzonascarentesdecultivo.Haypresenciademantatérmicaytuberíasderiegoporgoteoenlosalrededoresdelabasedeltallo.Tambiénestánabancalados.Altitud 85,84 m, pendiente: 0,2%, coordenadas UTM: 30 S 730.982,78 -4.391.919,68m.
- Zona forestal: El árbol predominante es el pino, con mucha pinocha en lasuperficiedelsueloypocadensidaddearbustos.Altitud91,91m,pendiente:3%,coordenadasUTM:30S730.969,65-4.391.866,05m.
Figura9:Zonaagrícoladelpunto4
Figura10:Zonaforestaldelpunto4
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5. ProximidadesdeBassoBlancaenSerra:- Zonaagrícola: El cultivo se trata tambiéndemandarinosenabancalamientos
abandonados,puescomosepuedeverenlaimagenelmarcodeplantaciónesinexistenteyladensidadvegetalmásbienescasa.Altitud 271,14 m, pendiente: 0,2%, coordenadas UTM: 30 S 716.360,57 -4.394.949,39m.
- Zonaforestal:Nuevamentesetratadeunpinar,conabundantemantilloyunareducidapendiente.Altitud272,27m,pendiente:1%,coordenadasUTM:30S716.318,34-4.394.911,97m.
EnelAnexoIII.-Tomademuestrassepresentantodoslosdatosobtenidosdurantelafasedecampo.
Figura11:Zonaagrícoladelpunto5
Figura12:Zonaforestaldelpunto5
19
Materialdecampoparatomademuestrasdesuelo
Los materiales necesarios para la obtención de muestras y datos del suelo son lossiguientes:
- Barrenaparaperforarelsueloyobtenermuestradeeste- Varillaparadeterminarlaprofundidaddelsuelo- Anillosmetálicosparalarealizacióndeldobleanillo- Garrafasdeaguaparaelmétododeldobleanillo,elcualconsisteensaturaruna
porcióndesuelolimitadapordosanillosparadeterminarlavariacióndelniveldelaguaenelcilindrointerior
- Martilloparaclavarlosanillosenelsuelo- Guantesdeprotección
Ensayodelatasadeinfiltración(DobleanillooanillosdeMunz)
Eslacantidaddeaguaquepenetraenelsueloatravésdesusuperficiealolargodeltiempo(FAOManualderiegoparcelario).Determinadaenbasealmétododeldobleanilloparacadaunodelosusosdelaszonasestudiadas. Estemétodo consta de dos anillos, unodemayor diámetro que el otro,concéntricosentresí,loscualesseinsertanenlasuperficiedelsueloysecomienzaaecharaguaconel findedeterminar la tasade infiltracióndel suelo.Paraello, sevaanotandocadaciertointervalodetiempolamedidaindicadaenunflotador,porloquesedeterminaendichointervaloloscentímetrosdeláminadeaguaqueseinfiltranenelsuelo.
20
3.3. Trabajodelaboratorio
Unaveztomadaslasmuestras,seanalizaronlossiguientesparámetros:
● Estructura● Porcentajedeelementosgruesos● Textura● Proporcióndemateriaorgánica● Estabilidaddemicroagregados
- Estructura
Sedefinecomolaorganizaciónnaturaldelaspartículasdelsueloenunidadesdesuelodiscretas, agregados o peds que resultan de procesos pedogenéticos. Los agregadosestánseparadosentresímedianteporosqueseencuentranllenosdeaguaovacíosyportantollenosdeaire(USDA,2008).La descripción de la estructura del suelo se ha realizado en base a la metodologíadescritaenlaGuíaparaladescripcióndesuelosdelaFAO(FAO,2009),clasificándolalaestructura del suelo en base a la compacidad, forma (figura 13), y tamaño de losagregados.Eltamañodelosagregadossemidiómedianteunpiederey,obteniéndoseeltamañomediodelosagregadosdelaestructuradelsuelo.
Figura13:Estructurasdelsuelo(FAO,2009)
21
- Porcentajedeelementosgruesos:
Enesteprocedimientosehanseparadoloselementosqueposeíanundiámetromayora2mm,esdecir,loselementosgruesos,deaquellosdediámetroinferior,loselementosfinosqueconstituyenelsuelodeacuerdoalametodologíaestablecidaporelUSDAenelManualdemétodosdelaboratoriodeestudiosdesuelos(SoilSurveyStaff.2014)Para ello se ha empleado una tamizadora, la cual consta de dos cilindros huecosseparadosentresíyagujereadosensuexteriorconuntamizdemallade2mm,aloscuales se les coloca en su interior unas esferasmetálicas con la idea de facilitar ladisgregación de la muestra. Una vez introducida, se enciende la tamizadora y loscilindrosempiezanarotar.Elsuelopasaporel tamizyacabacayendomedianteunatolvaaundepósito,mientrasqueloselementosgruesossonretenidosenloscilindros.Ladiferenciaentreelementosgruesosyfinosobreeltotaldemuestradesueloindicaelporcentajedeelementosgruesos.
78(%) =:;<=78
:;<=>=>?@<A;@=B100
- Textura:
La textura se define como la proporción (en porcentaje de peso) de las partículasmenoresa2mmdediámetroexistentesenloshorizontesdelsuelo.Estáformadaporarena(2mm>Ø>0,05mm),limo(0,05mm>Ø>0,002mm)yarcilla(0,002mm>Ø).(NRCSUSDAtexturalclassification).ParaanalizarlasehaempleadoelmétododeBouyocus,consistenteendeterminarelporcentaje en peso y diámetro de las partículas que se depositan de acuerdo a lagravedadenunasoluciónacuosacondispersante.Alfinalsedeterminalaproporciónde arena, arcilla y limo de la muestra de suelo, para posteriormente determinar lacategoría textural mediante el diagrama de la USDA. Todo ello de acuerdo a lametodologíaoficialdelUSDA(SoilSurveyStaff.2014)
- Proporcióndemateriaorgánica:
Lamateriaorgánicaesunelementodeterminanteenelsueloyaqueaportamúltiplesbeneficios,comoserfuentedecarbonoenél,aumentodeporostantodetransmisióncomodealmacenamiento,mejoradelapermeabilidadalaumentarelnúmerodeporosdetransmisión,favorecelaformacióndeagregadosyaqueesunagentecementantequeestimulalaformacióndemacroymicroagregados,etc.(Labrador,2001).Lametodología llevada a cabo para la determinación de lamateria orgánica en lasmuestras ha sido la calcinación, es decir, someter lasmuestras a temperaturasmuyelevadas (450ºC)con lasquesevolatilicen lasmoléculasorgánicasyposteriormentecomparando los pesos pre-calcinación y post-calcinación. Todo ello de acuerdo a lametodologíaoficialdelUSDA(SoilSurveyStaff.2014).
%D?>. EFGáIJ#? = (KLMNOPQºSTKLMNUQPºS)KLMNOPQºS
∗ 100
22
- Estabilidaddemicroagregados:
Laestabilidaddeagregadosesunamedidade lavulnerabilidadde losagregadosdelsuelofrenteafuerzasexternasdestructivas.Unagregadoconsistedediversaspartículasdelsueloligadasentresí,ysonproductodelacomunidadmicrobialdelsuelo,deloscomponentes orgánicos yminerales del suelo, de la naturaleza de la comunidad deplantasenlasuperficieydelahistoriadelecosistema(USDAGuíaparalaevaluaciónycalidaddelsuelo).Concretamentehemosanalizadoel tamañode losmicroagregados,quesonaquellosagregadosconuntamañoinferior0,125mm.Esteparámetrohasidoanalizadomediantela inmersiónde lasmuestrasenunos recipientesdeagua,provocando la roturaporimpactodelosagregadosmásdébilesyelpasodelaspartículasdesuelodediámetroinferiora0.124micrómetros.Unavezrealizadaestaacción,sevuelvearepetirconunagentedispersante,enestecasounasolucióncalgón,siendolasolución,laencargadadedesagregarenestaúltimalosmicroagregados.TodoellodeacuerdoalametodologíaoficialdelUSDA(SoilSurveyStaff.2014).Alfinalsecalculalaestabilidadelosagregadoscomo:
7.DJ#F=GF;G?W=<(%) =:;<=DJ#F=?GF;G?W=<
:;<=<A;@>=< + :;<=XJ#F=?GF;G?W=<B100
23
3.4. Tratamientodedatos.Adaptacióndelnúmerodecurva
Conlainformaciónanteriormentecalculada,sepasóadeterminaryadaptarelnúmerode curva a las condiciones de suelos mediterráneos. Cada uno de los parámetrosdeterminantesseanalizancomosiguen:1 Elusodelatierra:Sedeterminóelusorealdelsuelo,estandocomprendidoentre
cultivosobosques,yaquefueronlaszonasdondelosensayosdecamposellevaronacabo.
2 Tipodeconservación:Vinodeterminadoenbasealoobservadoalrealizarlatomade muestras, habiendo conservación nula en el uso forestal por definición yconservaciónporabancalamientosenelusoagrícoladentrodelastresposibilidadessugeridasporelmétododelaUSDA-NRCS.
3 Condiciones hidrológicas del suelo: Para los usos agrícolas se utilizaron losparámetros edáficos analizados en conjunto (textura, porcentaje de elementosgruesos,porcentajedemateriaorgánicayestabilidaddemicroagregados),mientrasqueparalosforestalesseaplicóelnomogramaquecontempladiferentesaspectosdelamateriaorgánica(espesordelapinochauhojarasca,espesordelhumusyelgradodecompactación),obteniéndoseenestecasolascondicioneshidrológicasensuelosforestalesqueseclasificanen:Pobre,regularybuena.
Figura14:Nomogramaquedeterminalacondiciónhidrológicaensuelosforestales.
(SantamartayNaranjo,2013)
24
4 Grupo hidrológico del suelo: Definido en base a su textura y las correlacionespresentadasporlosdiferentesautores;encasodeduda,seconsideralaestabilidaddelosmicroagregados.
Figura15:Diagramaquerelacionaelgrupohidrológicoconlatextura.(SantamartayNaranjo,2013)
Tabla3:Grupohidrológicodelsueloenbasealatexturaydiversosautores.(SantamartayNaranjo,2013)
25
Los procedimientos obtenidos se pueden apreciar en el Anexo IV, viéndose que laadaptacióndelacurvaNsebasaráenestosaspectos:
Usodelatierra Conservación Condiciónhidrológica Grupohidrológico
Cultivo AbancalamientoDependedelosparámetros
edáficosanalizados
Dependedelatextura
Forestal Ninguna
Dependedediferentesaspectos
delamateriaorgánica
Dependedelatextura
Tabla4:Informaciónempleadaparaadaptarelnúmerodecurvaalascondicionesdesuelosmediterráneosmuestreados
26
4. Resultadosydiscusión4.1. Parámetrosanalizados
Entotalsetomaron21muestrasdesuelo,13entre0-15-20cmquecorrespondenconeltopsoildesueloy8muestrasde20a55cmdeprofundidad.
- Estructura
Uso ZonaProfundidad
(cm)Tamaño(cm)
Compacidad Forma
Agrícola 1 0-20 1,8-2,2 Fuerte Blocosasubangular
Agrícola 1 20-40 1,9-2,6 Fuerte Blocosasubangular
Agrícola 1 40-55 2,4-2,5 Fuerte Blocosasubangular
Forestal 1 0-15 1,6-1,8 Moderada Blocosasubangular
Forestal 1 15-25 2,4-2,7 Moderada Blocosasubangular
Agrícola 2 0-20 1,2-1,3 Moderada Granular
Agrícola 2 20-30 0,8-1 Moderada Blocosasubangular
Forestal 2 0-20 1,5-1,7 Moderada Blocosasubangular
Forestal 2 20-30 1-1,2 Moderada Blocosasubangular
Agrícola 3 0-20 1,5-1,7 Fuerte Blocosasubangular
Agrícola 3 20-30 0,4-0,7 Fuerte Blocosasubangular
Forestal 3 0-20 1-1,3 Moderada Blocosasubangular
Forestal 3 20-30 1,7-1,9 Moderada Blocosasubangular
Agrícola 4 0-10 0,7-0,9 Moderada Blocosasubangular
Agrícola 4 10-20 1,1-1,4 Moderada Blocosasubangular
Forestal 4 0-10 1,1-1,4 Moderada Blocosasubangular
Forestal 4 10-20 0,7-1 Moderada Blocosasubangular
Agrícola 5 0-10 Sedeshace Debil Blocosasubangular
Agrícola 5 10-20 Sedeshace Débil Blocosasubangular
Forestal 5 0-15 Sedeshace Débil Blocosasubangular
Forestal 5 15-30 Sedeshace Débil Blocosasubangular
Tabla5:Estructuradecadamuestra
27
EnbasealastablasdelaFAO,seobservaqueelgradodecompacidadenlasmuestrasdesueloanalizadasesdébilenlasmuestrasdelazona5(puessedeshacenfácilmenteconlosdedossinaplicarapenasfuerza),fuerteenlosusosagrícolasdelaszonas1y3(no es posible disgregarlas con la fuerza de los dedos) y moderada en el resto (sedisgregan al apretarlas con los dedos), mientras que la forma blocosa subangularpredominaenel95%delasmuestrasanalizadas,aexcepcióndelazonaagrícola2,quepresentaformagranularenlosveinteprimeroscentímetrosdesuelo.Enfocandoestoen cuanto a su implicaciónenel númerode curva, la compacidaddébil sugiereunarápidadestruccióndelosagregadosdurantelosperiodosdelluvia,loquerepercuteenunamayorgeneracióndeescorrentíapuesaldestruirselosagregadoselespacioporosoquequedaentrelaspartículasindividualesdesueloesdemenortamaño,mientrasqueamayorcompacidadlosagregadosseránmasfuertes,repercutiendoporendeenunamenorescorrentía.
Respectoalaforma,tantolosbloquessubangularescomolosgranularessonfavorablesparalascondicionesdeinfiltraciónsiempreycuandoeltamañodeestosnoseamuyreducido,puespresentaránmayormicroporosidadylainfiltracióndeaguaenéstosseráreducida, mientras que si son de tamaño notorio habrá mayor macroporosidad,aumentándoseporendelainfiltración.
Figura16:Agregadosrecogidosydetalledelamedicióndeltamañomediantepiederey
28
- Porcentajedeelementosgruesos:
Uso Zona Profundidad(cm)
%ElementosGruesos
%Elementos
finosAgrícola 1 0-20 17,34 82,66Agrícola 1 20-40 29,83 70,17Agrícola 1 40-55 10,57 89,43Forestal 1 0-15 15,63 84,38Forestal 1 15-25 19,23 80,77Agrícola 2 0-20 14,21 85,79Agrícola 2 20-30 15,00 85,00Forestal 2 0-20 11,16 88,84Forestal 2 20-30 13,12 86,88Agrícola 3 0-20 11,19 88,81Agrícola 3 20-30 10,53 89,47Forestal 3 0-20 16,03 83,97Forestal 3 20-30 10,52 89,48Agrícola 4 0-10 8,15 91,85Agrícola 4 10-20 19,57 80,43Forestal 4 0-10 19,34 80,66Forestal 4 10-20 25,82 74,18Agrícola 5 0-10 11,11 88,89Agrícola 5 10-20 7,41 92,59Forestal 5 0-15 24,43 75,57Forestal 5 15-30 30,05 69,95
Alavistadelosresultados,sepuedeobservarquelossuelosforestalespresentanmayorproporcióndeelementosgruesosquelosagrícolas(lamediaensuelosagrícolasesdel14,08%,mientrasqueenforestalesdel18,53%).Estosedebeaquelossuelosagrícolaspresentan un alto grado de intervención humana, con el uso de tractores, aperos ydemáselementosquemodifiquenelsueloysuestructura,promoviéndoselaremocióndepiedrasydemáselementosgruesos,porloquelascondicioneshidrológicasparalainfiltraciónencuantoaesteparámetroseránmejores,yaquepor losfragmentosderocanocirculaagua.Además,estoselementossongrandesyocupanunespacioquedelo contrario estaría en parte ocupado por poros. Por ende, a mayor porcentaje deelementosgruesos,mayornúmerodecurva.
Tabla6:Porcentajedeelementosgruesosdecadamuestra
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- Textura:
Uso Zona Profundidad(cm)
Arcilla(%)
Limo(%)
Arena(%)
Categoríatextural
Agrícola 1 0-20 31 33 36 Francoarcillosa
Agrícola 1 20-40 30 26 44 Francoarcillosa
Agrícola 1 40-55 29,0 22,0 49 Francoarcilloarenosa
Forestal 1 0-15 15 25 60 Francoarenosa
Forestal 1 15-25 15 25 60 Francoarenosa
Agrícola 2 0-20 15 24 61 Francoarenosa
Agrícola 2 20-30 14 20 66 Francoarenosa
Forestal 2 0-20 18 12 70 Francoarenosa
Forestal 2 20-30 22 15 63 Francoarcilloarenosa
Agrícola 3 0-20 19 17 64 Francoarcilloarenosa
Agrícola 3 20-30 25 24 51 Francoarcilloarenosa
Forestal 3 0-20 27,5 20,5 52 Francoarcilloarenosa
Forestal 3 20-30 20 14 66 Francoarcilloarenosa
Agrícola 4 0-10 9 12 79 Francoarenosa
Agrícola 4 10-20 24 9 67 Francoarcilloarenosa
Forestal 4 0-10 27 25,5 47,5 Francoarcilloarenosa
Forestal 4 10-20 27,5 22,5 50 Francoarcilloarenosa
Agrícola 5 0-10 35 20 45 Francoarcillosa
Agrícola 5 10-20 35 20 45 Francoarcillosa
Forestal 5 0-15 23 19 58 Francoarcilloarenosa
Forestal 5 15-30 22,5 15,5 62 Francoarcilloarenosa
Tabla7:Categoríatexturaldecadamuestra
30
Se puede observar una homogeneidad en los resultados texturales, pues todas lasmuestraspresentantexturafrancayunelevadocontenidoenarena,cosalógicapuestodas las zonas sonde carácter aluvial, recibiendo losmateriales erosionadosde laszonasconcotassuperiores.El52,4%sontexturasfrancoarcilloarenosas,el19%francoarcillosasyel28,56%francoarenosas.Tambiéncabedestacarcomoenlaszonasdondesepresenta cambioen la categoría textural las arcillas vanenaumento conforme laprofundidad, a excepción del uso agrícola de la zona 1, que el cambio se debe a lareduccióndelimos.En cuanto a escorrentías, este parámetro es de vital importancia, pues determinaprincipalmenteelgrupohidrológicodelsuelo,unodelosfactoresquedeterminabaelnúmerodecurva.Atendiendoaestosgrupos,lossuelosfranco-arenososyfrancossondemoderadaaaltapermeabilidadcuandoestánsaturados,porloqueinfiltraranunacantidadconsiderabledeagua.Porsuparte,lossuelosfranco-arcillososyfranco-arcillo-arenosos, debido a las propiedades de las arcillas y a su poca permeabilidad, lacapacidaddefiltracióndeaguaencondicionesdesaturaciónseránmásbienescasas,siendoporellolosquepeornºdecurvapresentarándelasmuestrasanalizadasenestetrabajo.
31
- Proporcióndemateriaorgánica:
Uso Zona Profundidad(cm)
%Mat.Orgánica
Agrícola 1 0-20 3,17Agrícola 1 20-40 2,09Agrícola 1 40-55 2,31Forestal 1 0-15 6,71Forestal 1 15-25 5,75Agrícola 2 0-20 3,57Agrícola 2 20-30 2,52Forestal 2 0-20 8,81Forestal 2 20-30 18,63Agrícola 3 0-20 2,023Agrícola 3 20-30 3,23Forestal 3 0-20 9Forestal 3 20-30 6Agrícola 4 0-10 5Agrícola 4 10-20 2,89Forestal 4 0-10 6,12Forestal 4 10-20 5,41Agrícola 5 0-10 11,71Agrícola 5 10-20 10,93Forestal 5 0-15 20,49Forestal 5 15-30 28
Con los resultados expuestos se puede observar una mayor proporción de materiaorgánicaenlossuelosforestales,siendoelpromedioenlosagrícolasde6,1%yenlosforestalesde7,83%.Estoesdebidoaqueestosúltimosposeenmayorvolumenfoliaryrestosvegetales,comolapinochaolaspiñas,locualfavorecelaaparicióndelllamadomantillo. Cabe mencionar que al tomar las muestras en campo siempre había queescarbar un poco en los usos forestales antes de introducir la barrena, cosa quenoocurríaenlosusosagrícolas.Trasladandoestoalnúmerodecurva,enlaTabla9sepuedeapreciarcomotodaslasmuestrassonmuyaltasencuantoalamateriaorgánica(siendolamásreducidalazona1 en cuanto al uso agrícola, con un 2,52%), por lo que afectará positivamente a lacapacidad de infiltración y por ende a reducir el número de curva, pues lamateriaorgánicaaportamejorescondicionesdeaireacióndelsueloaumentandoelnúmerodeporos,ademásdeactuarcomoagentescementantesdemacroymicroagregados,comoseveráacontinuación.
Tabla8:Porcentajedemateriaorgánicadecadamuestra
Tabla9:Clasificacióndelosporcentajesdemateriaorgánicaenbasealatextura(AndradesyMartínez,2014)
32
- Estabilidaddemicroagregados
Uso Zona Profundidad(cm) Estabilidadmicroagregados(%)Agrícola 1 0-20 70,45Agrícola 1 20-40 72,50Agrícola 1 40-55 73,69Forestal 1 0-15 64,99Forestal 1 15-25 67,13Agrícola 2 0-20 72,12Agrícola 2 20-30 32,28Forestal 2 0-20 91,97Forestal 2 20-30 74,95Agrícola 3 0-20 41,73Agrícola 3 20-30 22,94Forestal 3 0-20 71,49Forestal 3 20-30 40,13Agrícola 4 0-10 77,48Agrícola 4 10-20 56,00Forestal 4 0-10 69,61Forestal 4 10-20 57,95Agrícola 5 0-10 63,46Agrícola 5 10-20 67,18Forestal 5 0-15 54,80Forestal 5 15-30 16,06
Laproporcióndemicroagregadosestablesesbastantesimilarentresuelosforestalesoagrícolas (valormedio en agrícolas del 59,08% y en forestales de 60,9%), siendo enambos casos generalmentemás elevados en la superficie del suelo debido a que esdonde más materia orgánica se acumula. Como se ha citado previamente, ambaspropiedadesestánligadasentresí,yambasafectanalatasadeinfiltracióndelsuelo.Losmicroagregadosestablesfavorecenelmantenimientodelaestructuradelsueloyporendeunascondicioneshidrológicasparalainfiltraciónadecuadas,mientrasquelamateria orgánica al ejercer una acción cementante promueve la formación de estosmicroagregados. En base a la Tabla 11 (columna de agregados >0,5mm) se puedeapreciarcomolosmicroagregadosobtenidospertenecenaunabuenacategoríadecaraalnúmerodecurva.
Tabla10:Porcentajedeestabilidaddemicroagregadosdecadamuestra
Tabla11:Clasificacióndelosporcentajesdemicroagregados(Florentino,A.1998)
33
- Tasadeinfiltración
Losensayosencamposerealizaronúnicamenteduranteunmáximode15minutos,porlo que lasmedidas sólo reflejan el comportamiento del suelo durante los primerosmomentosdelaslluvias,antesdequesealcancelatasadeinfiltraciónmínima,esdecir,laconductividadhidráulicadelsuelo1.Latablaresumendelosensayoseslasiguiente:
Uso Zona Tiempo(min) Tasadeinfiltración(mm/h)Agrícola 1
15
300Agrícola 2 400Agrícola 3 420Agrícola 4 806Agrícola 5 216Forestal 1
15
545Forestal 2 720Forestal 3 960Forestal 4 727Forestal 5 720
Losresultadosindicanunamayortasadeinfiltraciónenlaszonasforestalesqueenlasagrícolas (a excepción de la zona agrícola 4, cuya tasa es exageradamente elevadadebido a una fuga no detectable en superficie, siendo por tanto un valor norepresentativo), apoyándose numéricamente en que lamedia de las zonas agrícolas(extrayendoeldatoanómalo)esde334mm/hyenlosforestalesde734,4mm/h.Estoes debido al elevado contenido enmateria orgánica de estas primeras frente a lassegundas,porloqueseconfirmadecaraalnúmerodecurvaquelossuelosforestalespresentan mejores condiciones hidrológicas y, con ello, valores inferiores deescorrentía.
1DebidoalasituaciónsanitariaocurridadurantelapandemiadelCOVID-19nosepudollevaracampounremolqueconundepósitode200ldeagua,porloquenofueposibleaplicar al suelo la suficiente cantidaddeagua comopara conseguirque las tasasdeinfiltraciónseestabilizasen,nopudiéndoselograrportantovaloresdelaconductividadhidráulica(esteparámetronoesnecesarioparalaasignacióndelnºdecurva,aunquehubierasidodeinterésparaunavalidacióndelosresultados).
Tabla12:Tasasdeinfiltraciónparalaszonasanalizadas
34
4.2. AdaptacionesdelnúmerodecurvaA la hora de trasladar estos resultados al número de curva, y como se ha vistoanteriormente,sedeberádeterminar lacondiciónhidrológicapara la infiltraciónyelgrupohidrológicodelsuelo.Paraello,sedeberápartirde lasequivalenciasentre losparámetrosy la informaciónaportadaporelUSDA.
● Grupohidrológico:Enelanálisistexturalrealizadoseencontrabanlascategoríasdesuelosfrancos,franco-arcillosos,franco-arenososyfranco-arcillo-arenosos.Delosmencionados,yenbasealosdiagramastexturales,todospertenecenalgrupohidrológicoB,aexcepcióndelosfranco-arcillosos,quesecorrespondenconelC.Contrastandolainformaciónobtenidaconlabrindadapordiversosautores,seobservaque,por logeneral, los suelos francos se correspondena la categoría texturalB, losfranco-arcillososalC,losfranco-arenososalByenlosfranco-arcillo-arenososhaymasdisparidadderesultados,puessegúneldiagramayunospocosautoresseríaBysegúnlagranmayoríadeestosC,porloque,siinterpretamoseldiagramacomosifueseunautormás,seestableceríaestatexturaconlaletraC.Noobstante,lazona5presentaunosnivelesdemateriaorgánicamuyelevados,porloqueseleotorgaunacategoríaBapesardeposeerunatexturadecategoríaC.
● Condiciónhidrológica:Una vez determinados los grupos hidrológicos, tocará analizar las condicioneshidrológicaspara la infiltraciónde losusosagrícolascomobuenasopobressegún lametodologíadelUSDA.Entodoslossuelosagrícolassehavistoqueelporcentajedeelementosgruesoserareducido,queenmateriaorgánicaeranricos(esdecir,mayorinfiltración),yrespectoalosmicroagregadosqueeranfavorablesparacondicionesdemayor infiltración, excepto para el uso agrícola de la zona 3, que era dondemenorproporcióndemicroagregadoshabíadelas5zonasanalizadas.Teniendoenconsideracióntodolomencionadoenelpárrafoanterior,losusosagrícolasquedancomosigue(siendo+:valorfavorable-:valordesfavorable):
Zona %Elementosgruesos
Mat.orgánica Microagregados Condición
hidrológica1 + + + Buena2 + + +/- Buena3 + + - Buena4 + + + Buena5 + + + Buena
Tabla13:Condiciónhidrológicadelosusosagrícolas
35
Encuantoalossuelosforestales,trasaplicarelnomogramaquerelacionalacantidaddehumusypinochaensuperficiecon lacompactacióndel suelo, seconcluyeque lacondiciónhidrológicadelascincozonaspertenecealgrupoIV(quesecorresponderíaaunacondiciónhidrológicabuena)puestoquetodaspresentanescasacompacidad,unespesor de pinocha no compactada de 3 cm y un humus escaso de unos 2 cm deprofundidad.Paralosparámetrosanalizados,elcontenidoenelementosgruesosesfavorableparalainfiltraciónenlastresprimeraszonas,mientrasqueenlasúltimasdoselporcentajeesmásconsiderableyportantopeorparalainfiltración,elporcentajedemateriaorgánicaesmuyelevadoyportantofavorecelainfiltraciónylaestabilidaddemicroagregadostambiénresultapositivaparaesta,aexcepcióndeúltimazona.En base a esto, la condición hidrológica de los usos forestales será (siendo +: valorfavorable-:valordesfavorable):
Zona %Elementosgruesos
Mat.orgánica Microagregados Condición
hidrológica1 + + + Buena2 + + + Buena3 + + + Buena4 - + + Buena5 - + - Neutra
Unavezdeterminadalacondiciónhidrológicaparalainfiltraciónyelgrupohidrológico,tocafinalmenteadaptarelnúmerodecurvaparalasmuestrasanalizadas:
Usodelatierra
Medidasdeconservación
Condiciónhidrológica
GrupohidrológicoA B C D
Cultivoenhileras Abancalamientos Pobre 70 79 84 88
Buena 65 75 82 86
Bosque NingunaPobre 45 66 77 83Neutra 36 60 73 79Buena 25 55 70 77
Comosepuedeobservar,parael casodelParqueNaturalde laSierraCalderona,unsueloconunoselementosgruesosdeaproximadamente15%oinferior,unacategoríatexturalcomprendidaentrearenosa,limosa,franca,francoarenosaofrancolimosa,uncontenidoenmateriaorgánicadel1,5%oinferior,unaestructuramoderadaofuerteyuna estabilidad de microagregados del 60% en adelante presenta unas buenascondicionesparanogenerarunaescorrentíaelevadatrasunaprecipitaciónbasándoseenlametodologíadelnúmerodecurva
Tabla14:Condiciónhidrológicadelosusosforestales
Tabla15:AdaptacionesdelnúmerodecurvaparalasierraCalderona
36
Materialgeológico Cultivoydescripción Propiedadesedáficas Condiciónhidrológicadelsuelo
Númerodecurva
Aluvial-coluvial.Arcillasconcantos
Mandarinosabandonadosabancaladosconpocacoberturavegetal
-Estructura:Compacidadfuerteyformablocosasubangular-%Elementosgruesos:19,25-Textura:Francoarcillosa-%Materiaorgánica:2,52-%Microagregados:72,21
Buena 82(C)
Argilitasyareniscas
Mandarinosencrecimientoabancaladosconpocacoberturavegetal
-Estructura:Compacidadmoderadayformablocosasubangularygranular
-%Elementosgruesos:14,61-Textura:Francoarenosa-%Materiaorgánica:3,05-%Microagregados:52,2
Buena 75(B)
DetríticoMandarinosen
pcrecimientoabancaladosconpocacoberturavegetal
-Estructura:Compacidadfuerteyformablocosasubangular-%Elementosgruesos:10,86
-Textura:Francoarcilloarenosa-%Materiaorgánica:2,63-%Microagregados:32,34
Pobre 84(C)
Depósitosdepiedemonte.Arcillasrojasconcantossuperficialmente
encostrados
Mandarinosenproducciónabancaladosconelevada
coberturavegetal
-Estructura:Compacidadmoderadayformablocosasubangular-%Elementosgruesos:13,86-Textura:Francoarenosa-%Materiaorgánica:3,95-%Microagregados:66,74
Buena 82(C)
CalcáreoMandarinosabandonadosabancaladosconmuypoca
coberturavegetal
-Estructura:Compacidaddébilyformablocosasubangular-%Elementosgruesos:9,26-Textura:Francoarcillosa-%Materiaorgánica:11,32-%Microagregados:65,32
Buena 75(B)
Tabla16:Resumendelnúmerodecurvaparalosusosagrícolas
37
Materialgeológico Vegetaciónydescripción Propiedadesedáficas Condiciónhidrológicadelsuelo
Númerodecurva
Aluvial-coluvial.Arcillasconcantos
Bosquedepinosadultosconunacoberturavegetalen
tornoal50%yunapendientedel5%
-Estructura:Compacidadmoderadayformablocosasubangular-%Elementosgruesos:17,43-Textura:Francoarenosa-%Materiaorgánica:6,23-%Microagregados:66,06
Buena 55(B)
Argilitasyareniscas
Bosquedepinosadultosconunacoberturavegetalentornoal30%yunapendientedel0,5%
-Estructura:Compacidadmoderadayformablocosasubangular-%Elementosgruesos:12,14-Textura:Francoarenosa-%Materiaorgánica:13,72-%Microagregados:83,46
Buena 70(C)
Detrítico
Bosquedepinosyencinasadultosconunacoberturavegetalentornoal40%yunapendientedel1,5%
-Estructura:Compacidadmoderadayformablocosasubangular-%Elementosgruesos:13,28
-Textura:Francoarcilloarenosa-%Materiaorgánica:7,5-%Microagregados:55,81
Buena 70(C)
Depósitosdepiedemonte.Arcillasrojasconcantossuperficialmenteencostrados
Bosquedepinosadultosconunacoberturavegetalen
tornoal30%yunapendientedel3%
-Estructura:Compacidadmoderadayformablocosasubangular-%Elementosgruesos:22,58
-Textura:Francoarcilloarenosa-%Materiaorgánica:5,77-%Microagregados:63,78
Buena 70(C)
Calcáreo
Bosquedepinosadultosconunacoberturavegetalen
tornoal50%yunapendientedel1%
-Estructura:Compacidaddébilyformablocosasubangular-%Elementosgruesos:27,24
-Textura:Francoarcilloarenosa-%Materiaorgánica:24,25-%Microagregados:35,43
Neutra 60(B)
Tabla17:Resumendelnúmerodecurvaparalosusosforestales
38
5. ConclusionesLametodologíaempleadaharesultadoenlosvaloresesperadossalvoparalacategoríatexturaldelaszonasdeyesosymargas,queelporcentajedearenashasalidoexcesivo.Esto se puede deber a que debido a procesos de erosión y sedimentación, estosmaterialesgeológicoshayanquedadomuyprofundos,yrealmentesehayananalizadoenlaprácticacomomaterialesdetríticos.Otroparámetroquehavariadohasidoeldelastasasdeinfiltraciónque,debidoalaimposibilidaddecontarconuntanquedeaguadebidoa laalerta sanitaria (comosehacomentadoanteriormente)nosehapodidocronometrarhastalaestabilizacióndelainfiltración.Sinembargo,sehapodidocomprobarquelascondicionesocaracterísticasdelmétododel número de curva son perfectamente adaptables a las condiciones de suelosmediterráneos,siendolasierraCalderonaunejemplodeello.Partiéndosedeunasanalíticasgeneralescomunesencaracterizacióndesuelos,sehapodidodescubrirqueestasierrapresentaunascondiciones intermediasacercade laescorrentíageneradaporunalluviadeciertaentidad,ytodoelloapartirdeunmétodonoadaptadoparanuestropaís.Sehapodidoademásdeterminarqueteníacarenciasdemateria orgánica y una buena capacidad de infiltración respecto al porcentaje deelementosgruesos,microagregadosyestructura.Portanto,seconcluyequeestemétodopuedetenerpotencialalahoradedeterminarlaposibleescorrentíageneradaenunacuencaapartirdeunasprecipitacionesensuelosmediterráneos. Para ello, se deben analizar muchos más suelos y seguir unametodologíasimilaralaempleadaenelpresentetrabajoparalograradaptarlosalascondicionesdelnúmerodecurva.
39
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