DISEÑO Y EVALUACIÓN DE UN SIMULADOR DE LLUVIAS TIPO GOTERO CON EFECTO VIBRATORIO

Resumen

Los objetivos de este trabajo fueron: diseñar y construir un simulador de lluvias tipo gotero que reproduzca el efecto del viento sobre la gota de agua; diseñar y construir  una estructura movible para trabajar con el simulador en varias posiciones y trabajar simultáneamente con numerosas bandejas de erosión y evaluar el equipo funcional y experimentalmente. El simulador de lluvias es un equipo movible con efecto vibratorio y cinco posiciones; en cada posición hay dos tanques independientes, perforados en el fondo con 180 goteros. Cada perforación genera una gota de 5,8 mm de diámetro promedio. La carga hidráulica por tanque es graduable a través de flotantes. Cada tanque se ajusta independientemente. Un total de 6 bandejas de 30 cm x 50 cm2 de superficie  y  profundidad variable de 10 a 30 cm, pueden ser sometidas a lluvias simultáneamente en cada una de las posiciones que tiene el simulador. Se midieron tres cargas hidráulicas en cada tanque (5, 10 y 15 cm), equivalentes a intensidades teóricas de 43,2; 86,4 y 129,8 mm.h-1 respectivamente. Los resultados señalan que la variabilidad debido al factor bandeja solo resultó significativo para la carga de 5 cm. Las intensidades de lluvia registradas son similares a las teóricas para 5, 10 y 15 cm de carga. Los coeficientes de uniformidad de la precipitación en cada posición resultaron similares para las tres cargas evaluadas.

Palabras claves: Simulador de lluvia gotero, simulador de lluvia, pérdidas de suelo, erosión.

Abstract

This work has been aimed to build a raindrop simulator that re-produces the effect of wind on a raindrop and to evaluate the rain drop simulator from a functional and experimental stand point. The raindrop simulator is a mobile rig with five possible overhead tank positions and vibratory effect. In each one of these positions there are two independent water tanks with 180 perforations in the under face. The mean diameter of the drop generated is 5.8 mm. The hydraulic head in each tank is adjustable by means of a float ball. Each tank is independently adjustable. A total of 6 trays of 30 x 50 cm2 surface by 10 to 30 cm in depth each can be exposed to rain simultaneously in every one of the possible five positions. Three different hydraulic head were tested in each tank, 5, 10 and 15 cm, equivalent to theoretical rain intensities of 43.2, 86.4 and 129.8 mm /h respectively. The experiment results show that the variability due to the tray factor was only significant for a hydraulic head of 5 cm in the overhead water tank. The rain intensities measured were very similar to the ones theoretically calculated for hydraulic head of 5, 10 y 15 cm. The uniformity coefficients for rainfall drop sizes in each position under all hydraulic heads were alike.

Key words: Rain drop simulator, rainfall simulator, soil losses, erosion