Análisis multifractal de la variabilidad espacial de la conductividad hidráulica en un suelo estratificado

Fractal and multifractal concepts are promising tools for characterizing hydraulic properties in soils. The application of one method or the other will depend on the distributión and type of variability of the properties that are being studied. The saturated hydraulic conductivity (K,) is an important soil physics parameter to establish fluid transpon in soils. The measurement of hydraulic conductivity in the laboratory has showed to be much influenced by column size. In this work we have applied multifractal theory to study the dependence of column sample size in three different soil horizons (Ap. c. and C2) and along of a transect. The multifractal parameters calculated were functions of both sample length and sample area. Smaller volumes, resulting from shorter samples or smaller area perpendicular to flow, exhibited more heterogeneous distribution and, therefore, stronger multifractal properties than larger sample volumes. The multifractal spectrum was also sensitive to the different soil horizons present in a profile. The Iarge heterogeneity, typical of surface horizons, is manifested in the wider multiracial spectrum of the Ap horizon as compared to the spectra of either Ct or C2, which show very little difference between them. On the other hand, the multifractal results as compared to semi variograms obtained using geostatistical theory; yield information in a scale range where the semi variogram did not show any relevant rcsults.© 2003 CSI. All rights reservedLa teoría fractal y multifractal son herramientas muy promisorias para la caractelización de las propiedades hídricas de los suelos. La aplicación de un método o del otro, dependerá de la distribución y del tipo de variabilidad de las propiedades que se esta estudiando. La conductividad hidráulica saturada (Ks) es un importante parámetro físico para establecer el transporte de fluidos en suelos. Se ha demostrado que la medida de la conductividad hidráulica en el laboratorio esta influenciada por el tamaño de la muestra extraída en el campo. En este trabajo hemos aplicado la teoría multifractal para estudiar la dependencia del tamaño de las muestras, en forma de columnas, extraídas de tres horizontes diferentes de un suelo (Ap. Ct y C2) a lo largo de una transecta. Los parámetros multifractales calculados fueron funciones tanto de la longitud como del área de las muestras. Volúmenes más pequeños de muestras, resultado de muestras más cortas o de menores áreas perpendiculares al flujo, exhibieron distribuciones más heterogéneas y por lo tanto una fuerte propiedad multifractal, que aquellas por ejemplo, de volúmenes más grandes. El espectro multifractal fue también sensible a los diferentes horizontes del perfil del suelo muestreado. La mayor heterogeneidad, típico de un horizonte superficial, se observa en el espectro multifractal más ancho del horizonte Ap. si comparamos con los espectros de los horizontes C1 o C2, los cuales muestran una pequeña diferencia entre ellos. Por otro lado, los parámetros multifractales ofrecen información en un rango de escala donde el semivariograma (geo estadística) no mostró ningún resultado relevante