Revista geológica de América central ISSN Impreso: 0256-7024 ISSN electrónico: 2215-261X

OAI: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/geologica/oai
Hydraulic conductivity in two sites of the Central Valley of Costa Rica: comparative analysis of three methodologies of testing in the vadose zone
PDF (Español (España))

Keywords

conductividad hidráulica
zona no saturada
permeámetro Guelph
método de Porchet y doble anillo
hydraulic conductivity
vadose zone
Guelph permeameter
Porchet method
double ring method

How to Cite

Macías, J., Vargas, A., & Arellano, F. (2018). Hydraulic conductivity in two sites of the Central Valley of Costa Rica: comparative analysis of three methodologies of testing in the vadose zone. Revista geológica De América Central, 59, 75–100. https://doi.org/10.15517/rgac.v59i0.34160

Abstract

This article presents a comparative analysis of 15 hydraulic conductivity field tests performed in the vadose zone at two sites in Central Valley of Costa Rica, characterized by silt and sandy-silt soils. Conductivity tests included Guelph permeameter (GP), Porchet (PM) and Double Ring (DR) methods. All three methods indicates higher field saturated conductivity (Kfs) values at sandy-silt soils as expected. Calculated Kfs values show the same trend reported in various scientific publication were DR >PM>GP. Authors interpreted lower values of Kfs obtained for GP as the result of: consideration of capillarity effects in the mathematical formulation, and more importantly the effects of short periods of pre-saturation and monitoring, during execution of PM and DR tests.
https://doi.org/10.15517/rgac.v59i0.34160
PDF (Español (España))

References

Alvarado, C. y Barahona, M. (2017). Comparación de tres métodos de infiltración para calcular el balance hídrico del suelo, en la cuenca del río Suquiapa, El Salvador. Cuadernos de Investigación, 9(1), 23-33.

Angulo, R., Bagarello, V., Iovino, M. y Lassabatere, L. (2016). Infiltration measurements for soil hydraulic characterization. Switzerland: Springer International Publishing.

Archer, N.A.L., Bonell, M., Macdonald, A.M. y Coles, N. (2014). A constant head well permeameter formula comparison: Its significance in the estimation of field-saturated hydraulic conductivity in heterogeneous shallow soils. Hydrology Research, 45(6), 788-805.

ASTM. (1990). Standard guide for comparison of field methods for determining hydraulic conductivity in the vadose zone. New York: American Society for Testing and Materials.

Bagarello, V. (1997). Influence of well preparation on field-saturated hydraulic conductivity measured with the Guelph Permeameter. Geoderma, 80:169-180.

Bear, J. (1988). Dynamics of fluids in porous media (3rded.). New York. Dover Publications.

Boivin, P. y Touma, J. (1988).Variabilité spatiale de l’infiltrabilité d’un sol mesurée par la méthode du double anneau. Cah. Orstom, Sér. Pédol, 24(3), 227-234.

Bosch, D. D. (1997). Constant head permeameter formula dependence on Alpha Parameter. Transactions of the ASAE. 40 (5): 1377-1379.

Comegna, V., Damiani, P., D´Anna, F. y, Ruggiero, C., (1996). Comparison of different filed methods for determining the hydraulic conductivity curve of a volcanic Vesuvian soil. Geoderma, 73, 231-244.

Custodio, E. y LLamas, M. (1983). Hidrología subterránea. Barcelona. Ediciones Omega.

Dos Santos, A. M. y Corrêa, D. (1996). Ensaios de Permeabilidade em Solo: Orientações para sua Execução no campo (3ra ed.). Sao Paulo. Brasil. Asociación Brasileña de Geología de Ingeniería.

Ebrahimi, M. y Moradi, S. (2015.). A comparison of Guelph permeameter and double ring infiltrometer methods for estimating the saturated hydraulic conductivity in sandy soils. International journal of research in engineering &advanced technology, 3(4), 218-222.

Elrick, D. E. y Reynolds, W. D. (1992). Methods for analyzing constant head well permeameter data. Soil Sci. Soc. Am. J, 56, 320-323

Elrick, D. E. y Reynolds, W. D. (2002). Measuring water transmission parameters in vadose zone using ponded infiltration techniques. Agricultural Sciences, 7(2), 17-22.

Foster, S., Ellis , A., Losilla, M. y Rodríguez, H. (1985). Role of Volcanic Tuffs in Ground-Water Regime of Valle Central, Costa Rica. Ground Water, 23(6), 795-801.

La Gaceta. (2010). Metodologías hidrogeológicas para la evaluación del recurso hídrico.Imprenta Nacional. 243 (CXXXII): 34-39. San José.

Gupta, N., Rudra, R. P. y Parkin, G. (2006). Analysis of spatial variability of hydraulic conductivity at field scale. Canadian biosystemsengineering , 48, 1.55-1.62.

Hoek, E. y Bray, J. (1981). Rock Slope Engineering (3rd ed.). Londres: Institution of Mining and Metallurgy.

Lambe, T.W. y Whitman, R.V. (1995). Mecánica de suelos (2a ed.). México, D.F.: Editorial Limusa, S.A.

Macías, J., Vargas, A. y Frutos, F. (2016). Estimación de parámetros hidrodinámicos en un acuífero volcánico libre fracturado en Costa Rica. Parte I. Revista Geológica de América Central, 55, 167-183.

Macías, J. y Vargas Jr., E. (2016). Análisis numérico de sensibilidad para el transporte de virus en el subsuelo de una zona del GAM. Presentado en el Congreso COREHISA 2016, (pp. 20-29). San José, Costa Rica.

Macías, J. y Vargas, A. (2017). Estimación de parámetros hidrodinámicos en un acuífero volcánico libre fracturado en Costa Rica. Parte II. Modelo de doble porosidad. Revista Geológica de América Central, 56, 69-81.

Macías, J., Vargas Jr., E. y Sracek, O. (2017). A Comparative analysis of two methodologies to estimate well protection zones for transport of viruses from septic tanks in volcanic aquifers in Costa Rica. Environ Earth Sci. 76, 244.

Mohanty, B. P., Kanwar, R. S. y Everts, C. J. (1994). Comparison of saturated hydraulic conductivity measurement methods for a glacial-till soil. Soil Science Society of American Journal, 58(3), 672-677.

Mora, R. (1998). Propiedades físicas, hidráulicas y mecánicas de suelos de origen volcánico, en sitios seleccionados del Valle Central, Costa Rica. Revista Gelógica de América Central, 21, 81-98.

Mora D., Mata, A. y Portuguez, C. (2013). Costa Rica: acceso a agua para consumo humano y saneamiento al año 2012 y su ubicación por la satisfacción de calidad del agua y calidad de vida en el contexto mundial 2006-2010. San José: Laboratorio Nacional de Aguas, Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. Informe interno.

Noshadi, M., Parvizi, H. y Sepaskhah, A.L. (2012). Evaluation of different methods for measuring field saturated hydraulic conductivity under high and low water table. Vadose Zone J., 11, 1–9, doi:10.2136/Vzj2011.0005.

Oosterbaan, R. J. y Nijland, H. J. (1994). Determining the saturated hydraulic conductivity. En H. P. Ritzema (ed.), Drainage principles and applications (pp. 435-476). The Netherlands: International institute for land reclamation and improvement publication.

Parini M., Acuña, J. y Laudiano, M. (1996). Reinjected water return at Miravalles geothermal reservoir, Costa Rica: Numerical modelling and observations. Presentado en 21th workshop on geothermal reservoir engineering (pp. 127- 134). Stanford University, Stanford, California.

Phillip, J. R. (1957). The theory of infiltration: Sorptivity and algebraic infiltration equations. Soil Science, 84, 257-264.

Plangam. (2018). Plan regional de ordenamiento territorial de la Gran Área Metropolitana, Plan Gam 2013-2030. San José: Consejo Nacional de Planificación Urbana. Secretaría Plan Nacional de Desarrollo Urbano. Ministerio de Vivienda y Asentamientos Humanos. Recuperado de ttp://Mivah.Go.Cr/Biblioteca_Plangam. Shtml

Prieto, B., Támara, R.E. y Peroza, J.A.(2006).Comparación de dos métodos de campo para la determinación de la conductividad hidráulica saturada en suelos del Sinú (Córdoba, Colombia). Temas Agrarios, 11(2):36-44.

Reynolds, W.D., Elrick, D.E. y Topp, G.C. (1983). A reexamination of the constant head well permeameter method for measuring saturated hydraulic conductivity above the water table. Soil Sci. 136: 250-268.

Reynolds, W.D. y Elrick, D.E. (1990). Ponded infiltration from a single ring: Analysis of steady flow. Soil Sci. Soc. Am. J. 54:1233-1241.

Reynolds, J., Fraile, J. y ,& Hirata, R. (2006). Tendencias en las concentraciones de nitratos y determinación de su origen mediante isótopos estables (18Oy 15N) en las aguas subterráneas del oeste del Valle Central, Costa Rica. En Kindle, K., & Morera, C., (eds): Recurso hídrico en la zona Norte de Heredia: La experiencia de la UNA (p. 127-154). Heredia, Costa Rica. Universidad Nacional.

Rico, A. y Del-Castillo, H. (1998). La ingeniería de suelos en las vías terrestres, carreteras, ferrocarriles y aeropistas. México, D.F. Editorial Limusa.

Rodio, S.A. (1960). Mesures des permeabilites en place. Paris. Cooperation Technique A.S.T.E.F. Stage de perfectionnement, Geoconseil.

Rodríguez, H. (1994). Normas para el cálculo del tiempo de tránsito entre los drenajes de tanques sépticos y las fuentes de agua subterránea. San José, Costa Rica.Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, Departamento de recursos hídricos. Informe interno.

Rodríguez, H. y Loaiciga, H. (1995). Planning urban growth in ground water recharge area: Central Valley, Costa Rica. Groundwater Monitoring and Remediation, Summer Costa Rican Conference: 144-148.

Roose, E., Blancaneaux, P. y De Freitas, P.L. (1993). Un simple test de terrain pour évaluer la capacité d’infiitration et le comportement hydrodynamique des horizons pédologiques superficiels: Méthodeet exemples. Cah. Orstom, Sér. P&Ol, 28(2), 413-419.

Senara, (2018, 13 marzo). Http://www.senara.or.cr/acerca_del_senara/direcciones/dirección_de_investigacion_y_gestion_hidrica/ términos_de_referencia.aspx.

Sobierag, J. A., Elsenbeer, H. y Cameron, G., (2004). Scale dependency in spatial patterns of saturated hydraulic conductivity. Catena, 55, 49-77.

Soilmoisture. (2018). 2800 Operating instructions, Guelph permeameter. Santa Barbara, California Soilmoisture Equipment Corp. Recuperado de https://www.soilmoisture.com/pdfs/Resource_Instructions_0898-2800_2800k1%20guelph%20permeameter%20.Pdf

Torfs, S. (13 marzo 2018). Evaluation of field methods to determine hydraulic properties of stony soils in arid zones of Chile.Recuperado de http://www. cazalac.org/2015/fileadmin/templates/documentos/Thesis_Soil/finalethesis_verkleind.pdf

Torres, Y. y Axelsson, G. (2018). Chemical tracer test in Las Pailas Geothermal field, Costa Rica. Presentado en Proc. World Geothermal Congress 2015, Melbourne,Australia. Recuperado de http://Www.Geothermal-Energy.Org/PdfIgastandard/WGC/2015/14070.Pdf.

Tricker, A.S. (1978). The infiltration cylinder: some comments on its use. Journal of hydrology, 36:383-391.

Valverde, J. (1998). Riego y drenaje (1era ed.). San José, Costa Rica. EUNED.

Van Hoorn, J.W. (1978). Determining hydraulic conductivity with the inversed auger hole and infiltrometer methods. En J. Wesseling (ed.), Proceedings of the International Drainage Workshop 16-20 May 1978 (pp. 150-154). Wageningen, The Netherlands: International institute for land reclamation and improvement.

Zangar, C. N. (1953). Theory and problems of water percolation. Denver, Colorado. Engineering monographs No. 8. United States department of the interior, Bureau of Reclamation.

Comments

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License.

Copyright (c) 2018 Revista Geológica de América Central

Downloads

Download data is not yet available.