Borrador: Infiltrómetro Philip Dunne modificado
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El infiltrómetro Philip-Dunne modificado (MPD) es un método estandarizado para medir la conductividad hidráulica del suelo en el campo. Es un método de presión descendente descrito en la norma internacional ASTM D8152. [1]
Descripción y metodología
El infiltrómetro MPD consiste en un cilindro con un diámetro interior de 4 pulgadas (10,16 cm) y una longitud de 17,5 pulgadas (44,5 cm). El procedimiento implica insertar el cilindro 5 centímetros en el suelo y llenarlo con un galón de agua. Las lecturas del nivel del agua se registran a intervalos de tiempo regulares hasta que se vacía el cilindro. Los datos recopilados se utilizan luego para calcular la conductividad hidráulica saturada (Ksat) utilizando la ecuación MPD especificada en la norma ASTM D8152. [1]
Contexto histórico
El método MPD se basa en trabajos anteriores sobre la teoría de la infiltración. La teoría de Green-Ampt, desarrollada en 1911, proporcionó un marco para estimar las tasas de infiltración incorporando factores como la carga de succión del suelo, la porosidad, la conductividad hidráulica y el tiempo.
En 1993, Philip y Dunne ampliaron esta teoría y desarrollaron una metodología que utilizaba un cilindro lleno de agua para medir la caída de presión a lo largo del tiempo. Su enfoque incorporó la teoría de Green-Ampt para calcular la conductividad hidráulica, lo que elimina la necesidad de saturar previamente el suelo con agua. [2]
Refinamiento y estandarización
Posteriormente, la Universidad de Minnesota modificó el método de Philip y Dunne introduciendo una variación en el cálculo en 2007. [3] Este refinamiento condujo al cambio de nombre del método a Infiltrómetro Philip-Dunne Modificado (MPD). La metodología revisada se sometió a una revisión por pares y en 2018, la prueba MPD se adoptó formalmente como una Norma Internacional ASTM. ASTM D8152. [1]
Reseñas de pares
El Distrito de Conservación de Nevada Tahoe realizó un estudio de dos años (2012-2014) del infiltrómetro Philip Dunne modificado y comparó los resultados del MPD con los del permeámetro de carga constante, el infiltrómetro de doble anillo y el infiltrómetro de disco de tensión. [4] El propósito del estudio fue determinar si el MPD podría usarse como un método más rápido para probar la conductividad hidráulica de los jardines de lluvia en la región del lago Tahoe. Los resultados mostraron que las mediciones del MPD eran comparables a los otros tres métodos de prueba y que el MPD es un método de evaluación rápida adecuado.
El Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Auburn, Alabama, concluyó en 2019 que el MPD es un método útil para calcular la conductividad hidráulica saturada del suelo, pero no un método sólido para calcular la carga de succión del suelo. [5]
El Departamento de Transporte de Georgia adoptó el método MPD para realizar un estudio de las prácticas de infiltración en los costados de las carreteras (zanjas), para determinar la mejor pendiente y el diseño de estas prácticas para lograr la máxima eficiencia en la eliminación de contaminantes sólidos. [6]
Asuntos
- Según ASTM D8152, [1] el método MPD no es adecuado en suelos (arcilla) donde la infiltración es más lenta que 2,5 mm por hora.
- La Agencia de Protección Ambiental y el Programa de Agua Limpia Segura del Condado de Los Ángeles financiaron un estudio de investigación en el sur de California para estudiar el desempeño de los métodos de diseño de pozos secos. Este estudio enumera las diversas ventajas y desventajas de una variedad de métodos de prueba de infiltración. La MPD se describe en la sección 2.3 Métodos de permeámetro de pozo de carga descendente [7] y recomienda que este método no se utilice en suelos con grava debido a la dificultad de lograr un sellado hermético con el suelo al introducir la carcasa en el suelo.
Referencias
- ^ abcd ASTM D8152 "Práctica estándar para medir la tasa de infiltración de campo y calcular la conductividad hidráulica de campo utilizando la prueba de infiltrómetro Philip Dunne modificada".
- ^ Philip, JR y Dunne, T. (1993). "Ecuaciones de infiltración para sistemas de suelos simples". Water Resources Research, 29(8), 2687-2693
- ^ Comparación de dispositivos de infiltración y modificación del permeámetro Philip-Dunne para la evaluación de jardines de lluvia; https://stormwater.safl.umn.edu/sites/stormwater.safl.umn.edu/files/files/media/nestingen_rebecca_thesis_2007.pdf
- ^ Estudio del Distrito de Conservación de Nevada; Prueba modificada del infiltrómetro Philip-Dunne, marzo de 2014. https://ntcd.org/wp-content/uploads/2024/09/1-MPD_FINAL_Report_2014_1_27_v8.pdf
- ^ Una evaluación integral del rendimiento del infiltrómetro Philip-Dunne modificado, Z Alakayleh, X Fang, T Clement; https://www.mdpi.com/2073-4441/11/9/1881
- ^ Optimización del diseño de las mejores prácticas de manejo de aguas pluviales posteriores a la construcción del GDOT para lograr un mejor rendimiento y minimizar la adquisición de derechos de paso y los caudales máximos; https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/57498
- ^ Evaluación de métodos de prueba de infiltración para el diseño de sistemas de pozos secos de aguas pluviales; M Kamalzare et al. 2024 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1334 012004 - https://www.researchgate.net/publication/380811596_Evaluation_of_infiltration_testing_methods_for_design_of_stormwater_drywell_systems.
