Calculadora Infiltración Porchet — Tasa cm/h
El método Porchet es el ensayo de infiltración estándar (UNE 103101) para dimensionar pozos absorbentes, zanjas de infiltración, drenes de techo y sistemas de tratamiento primario séptico individual. Se basa en medir la velocidad de descenso del agua dentro de un pozo lleno, corregir por el área mojada variable y obtener la tasa de infiltración f en cm/h. Esta calculadora procesa los pares (tiempo, altura) del ensayo, calcula los coeficientes, promedia las mediciones válidas y entrega f para diseño de infraestructura de drenaje y tratamiento de aguas servidas.
¿Qué es y cuándo aplicarlo?
Porchet se aplica a suelos donde se proyecta disponer agua por infiltración: pozos sépticos con drenaje, zanjas filtrantes, campos de riego de efluentes, drenes de techos y pavimentos permeables. La norma UNE 103101 exige este ensayo para todo sistema de tratamiento primario individual en loteos sin alcantarillado. Aplica a suelos granulares, cohesivos-friccionales y suelos residuales. En rocas fracturadas o arcillas muy impermeables los resultados no son representativos y se requiere análisis con Lugeon/Lefranc específico.
Fórmulas aplicadas
Ecuación básica Porchet (pozo cilíndrico lleno):
f = (R · ΔH) / (2 · (R + H̄) · Δt)
R = radio del pozo; H̄ = altura media del agua entre lecturas; ΔH = descenso; Δt = tiempo entre lecturas
Método logarítmico (más preciso con mediciones múltiples):
f = (R / 2·Δt) · ln[(2·H1 + R) / (2·H2 + R)]
Criterio de saturación: el pozo debe saturarse previamente con 4-24 h de agua antes del ensayo; lecturas en saturado deben estabilizarse en ±10 % para aceptar el ensayo
Clasificación según UNE 103101:
f > 30 cm/h: muy permeable (arena gruesa); 10-30: permeable (arena-grava fina); 3-10: media; 1-3: baja; < 1: muy baja (arcilla)
Dimensionamiento pozo absorbente séptico (adultos): área mojada A (m²) = Q(L/día) / (f(cm/h) · 240) donde 240 es factor conversión
Ejemplo de cálculo
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Diámetro pozo ensayo | 40 cm → R = 20 cm |
| Profundidad pozo | 150 cm |
| Tipo suelo | Arena arcillosa SC (clasificación UNE-EN ISO 14688-1/-2) |
| Saturación previa | 24 h |
| Lectura 1 (t = 0) | H1 = 120 cm |
| Lectura 2 (t = 30 min) | H2 = 108 cm (ΔH = 12 cm) |
| Lectura 3 (t = 60 min) | H3 = 97 cm (ΔH = 11 cm) |
| Lectura 4 (t = 90 min) | H4 = 87 cm (ΔH = 10 cm) |
Diferencias ΔH = 12, 11, 10 cm por cada 30 min, estable dentro de ±10 %, ensayo válido. Porchet entre lectura 1-2: H̄ = (120+108)/2 = 114. f = (20 · 12)/(2·(20+114)·30) = 240/8.040 = 0,0299 cm/min = 1,79 cm/h. Lectura 2-3: H̄ = 102,5. f = (20·11)/(2·(20+102,5)·30) = 220/7.350 = 0,0299 cm/min = 1,80 cm/h. Lectura 3-4: H̄ = 92. f = (20·10)/(2·(20+92)·30) = 200/6.720 = 0,0298 cm/min = 1,78 cm/h. Promedio f = 1,79 cm/h. Según UNE 103101 corresponde a permeabilidad baja (1-3 cm/h), aceptable para pozo séptico pero requiere área significativa. Para una vivienda 4 personas (Q = 400 L/día): A = 400/(1,79 · 240) = 0,93 m² de área mojada, que en un pozo de 40 cm diámetro y 150 cm de profundidad da A = π·0,4·1,5 = 1,88 m², suficiente.
Resultado: f = 1,79 cm/h · Permeabilidad baja UNE 103101 · Pozo 40×150 cm suficiente para vivienda de 4 personas.
Interpretación de resultados
f = 1,8 cm/h es aceptable pero marginal. Si se construyen viviendas con más habitantes (> 6 personas equivalentes) se requiere pozo de mayor volumen o pozos secundarios en cadena. Si f < 1 cm/h se descarta la disposición por infiltración y se proyecta planta de tratamiento biológica. En suelos con f > 30 cm/h hay riesgo de contaminación de napa freática, exigiendo tratamiento primario previo (cámara séptica) y filtros biológicos antes de la infiltración. La UNE 103101 exige repetir el ensayo cada 3-4 años en proyectos existentes por el colmatado de la pared del pozo.
Normativas de referencia
- UNE 103101 — Ensayo de infiltración Porchet para sistemas de tratamiento primario individual de aguas residuales domésticas
- UNE-EN 1997-1 (Eurocódigo 7) + CTE DB-SE-C — Cimentaciones y estructuras de contención
- UNE-EN ISO 14688-1/-2 — Clasificación USCS / Casagrande de suelos
- UNE 103101 — Granulometría (tamizado) + UNE-EN ISO 17892-4 — Determinación de la distribución granulométrica
- UNE 103103 / UNE 103104 (+ UNE-EN ISO 17892-12) — Límites de Atterberg
- UNE-EN ISO 17892-11 — Ensayo de permeabilidad
- UNE-EN ISO 22476-3 — Ensayo de penetración estándar (SPT)
- UNE-EN ISO 22476-1 — Ensayo de penetración de cono (CPT)
- UNE 103401 (+ UNE-EN ISO 17892-10) — Ensayo de corte directo
- Decreto MINSAL 90/2000 — Sistemas de tratamiento de aguas residuales domiciliarias
- USEPA Onsite Wastewater Treatment Manual (2002) — Capítulos de infiltración
- Método Porchet original (1931) — Francia, adoptado internacionalmente
Preguntas frecuentes
¿Cuánto debo presaturar el pozo?
UNE 103101 exige mínimo 4 h de saturación, recomendado 24 h en suelos cohesivos. El objetivo es alcanzar régimen estacionario donde la tasa ya no varía por absorción inicial capilar. Si las primeras 2-3 lecturas difieren > 20 % entre sí, continuar saturando y reiniciar.
¿Por qué H̄ en la fórmula?
Porque el área mojada del pozo cambia mientras baja el agua. H̄ (altura media entre dos lecturas) es la aproximación simple; la forma logarítmica es más precisa cuando ΔH es grande. Para ΔH < 10 % de H, ambas fórmulas difieren menos del 2 %.
¿Cuántas lecturas necesito?
Mínimo 3 lecturas con valores estables. Ideal 4-6 lecturas cada 15-30 min. Si las tasas varían > 15 % entre lecturas, el pozo no está saturado o el suelo es heterogéneo — se prolonga saturación o se repite el ensayo en otro punto.
¿Puedo usar Porchet para drenaje de techos?
Sí, es la norma estándar. Zanjas y pozos de infiltración de aguas lluvias se dimensionan con f de Porchet y el caudal de diseño de techo (intensidad de lluvia por área techada). Usar el 50 % de la f medida como factor de seguridad por colmatación futura.