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  • CONCEPTOS BSICOS SOBRE

    HIDROLOGA SUBTERRNEA

    GOBIERNO AUTNOMO DEPARTAMENTAL DE ORURO

    PROGRAMA DE GESTIN SOSTENIBLE DE LOS RECURSOS NATURALES DE LA CUENCA DEL LAGO POOP

    Convenio No. DCI-ALA/2009/021-614

    Oruro, Bolivia Mayo de 2013

    ESTADO PLURINACIONAL

    DE BOLIVIA UNIN EUROPEA

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • El agua en el Planeta

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • MSc. Ing. Mnica DElia

    Agua subterrnea

    Ros

    Mar

    Glaciares

  • Distribucin de agua en el planeta

    Total de agua

    97%

    agua salada

    3%

    agua dulce

    Agua dulceCasquetes polares

    Hielos

    continentales

    Agua subterrnea

    Ros

    Lagos

    69,2%

    30,1%

  • La importancia del agua subterrnea

    Porcentaje de suministro de agua potable

    con agua subterrnea

    Regin Porcentaje Poblacin servida

    (millones de habitantes)

    Asia - Pacfico 32 1000-2000

    Europa 75 200-500

    Amrica del Sur y Central 29 150

    Estados Unidos de Amrica 51 135

    Australia 15 3

    frica ND ND

    WORLD 1500-2750

    Fuente: Sampat (2000) after UNEP, OECD, FAO, US-EPA, Australian EPA

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  • Pas Superficie regada (Millones de Ha.)

    Uso para riego (Km3/ao)

    % de Aguas Subterrneas

    India 50.1 460 53

    China 48 408 18

    Pakistn 14.3 151 34

    Irn 7.3 64 50

    Mxico 5.4 61 27

    Bangladesh 3.8 13 69

    Argentina 1.6 19 25

    Marruecos 1.1 10 31

    Fuentes: Burke y Moench, 2000, Foster y otros, 2000 en: UN-WATER/WWAP/2007/01

    La importancia del agua subterrnea

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • El ciclo hidrolgico

    Fenmeno de circulacin global del agua

    -> energa solar

    ->fuerzas de gravedad y la rotacin de la Tierra MSc. Ing. Mnica DElia

  • IMPORTANTE

    Las aguas subterrneas forman parte del ciclo hidrolgico.

    SISTEMAS DE AGUAS SUBTERRNEAS

    (SISTEMAS ACUFEROS)

    SISTEMA

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  • Definicin de sistema segn Dooge (en Flemmig, 1972)

    Cualquier estructura, dispositivo o procedimiento, real o abstracto

    que interrelaciona en un tiempo dado de referencia, una entrada, causa o impulso (de materia, energa o informacin) y

    una salida, efecto o respuesta de informacin energa o materia.

    La teora de sistemas

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  • El sistema comprende un conjunto de componentes fsicos y geomtricos,

    acciones exteriores al sistema (que actan sobre l y lo modifican) y

    leyes que modifican su funcionamiento

    Entrada Salida

    Medio

    La teora de sistemas

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  • El acufero como sistema

    Bajo este punto de vista,

    El acufero constituye un sistema natural y real

    en el que el medio fsico est conformado por

    agua y rocas con sus propias leyes de funcionamiento

    que ante acciones exteriores que definen la

    entrada neta al sistema (recarga natural o artificial, riegos, bombeos, evapotranspiracin, etc.)

    dan lugar a diferentes estados del sistema que constituyen

    la respuesta o salida del mismo. MSc. Ing. Mnica DElia

  • Funciones de Entrada

    Funciones de Salida

    Continente=Geologa

    Contenido=Fluido

    Procesos

    El acufero como sistema

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  • EL CONTINENTE = GEOLOGA

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  • Tienen caractersticas distintivas en funcin de:

    * Tipo de roca y minerales * Estructura y textura * Grado de consolidacin

    Formaciones geolgicas

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  • Y son el resultado de

    Suceso Geolgico

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  • Clasificacin de las rocas

    Rocas gneas se forman por el enfriamiento

    y solidificacin del magma intrusivas extrusivas o volcnicas Filonianas

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  • Pizarra

    Rocas metamrficas se forman por la alteracin de otras

    rocas bajo la accin de calor o presin

    Cuarcita

    Clasificacin de las rocas

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  • Rocas sedimentarias se forman como resultado del

    depsito de partculas, a menudo derivadas del intemperismo y erosin de otras rocas

    Caliza

    Clasificacin de las rocas

    Conglomerado MSc. Ing. Mnica DElia

  • Ciclo de las rocas

    MSc. Ing. Mnica DElia Portal de las Ciencias - http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html.

  • Los sedimentos

    Denominacin Dimetro de los

    granos (mm)

    Grava gruesa o piedra 20

    Grava media 20 10

    Grava fina 10 2

    Arena gruesa 2 - 0,5

    Arena media 0,50 - 0,25

    Arena fina 0,25 0,10

    Arena muy fina 0,10 0,05

    Limo 0,05 - 0,002

    Arcilla < 0,002

    Clasificacin de materiales por tamaos segn U.S.D.A.

    Sedimentos consolidados sedimentos se encuentran cementados

    Sedimentos no consolidados o incoherentes

    agregados sueltos no poseen cemento o aglomerante

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  • Textura: proporciones relativas de las agrupaciones por tamao de los granos

    Estructura: constitucin fsica del material de suelo dada por el tamao, forma y ordenamiento de las partculas slidas y los espacios vacos

    LA TEXTURA, ESTRUCTURA DEFINEN LA

    POROSIDAD Y PERMEABILIDAD

    Textura y Estructura

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  • Porosidad total

    Porosidad primaria originada por los procesos geolgicos que forman la roca.

    Porosidad secundaria se desarrolla despus de la formacin de la roca, como las fisuras, juntas, disolucin, etc.

    Porosidad = m = Volumen de espacios vacos = (%)

    Volumen total

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  • Porosidad eficaz

    Existen poros de distintas categoras:

    1. Poros interconectados

    2. Poros semicerrados

    3. Poros totalmente cerrados

    Para el estudio del movimiento del agua subterrnea interesan los dos primeros

    Porosidad eficaz (%) = Volumen de espacios vacos (1, 2)

    (me) Volumen total

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  • Porosidad total y eficaz

    Tomado de Custodio, 1983.

    VALORES DE POROSIDAD expresados en %

    Sedimentos no consolidados

    Porosidad Total Porosidad Eficaz

    Gravas Gruesas Medianas Finas

    25 40

    15 35

    Arena Gruesas Medianas Finas

    25 45

    10 35

    Limo 35 50 2 20

    Arcilla 40 60 0 10

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  • CMO CONOCEMOS LA GEOLOGA DEL SISTEMA ACUFERO?

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  • PERFORACIONES Gelogo / persona capacitada en la cabecera del pozo

    Ubicacin del pozo (coordenadas y cota)

    Registro continuo de los sedimentos atravesados

    Mtodo de perforacin MSc. Ing. Mnica DElia

  • MSc. Ing. Mnica DElia

  • Sobre la base del anlisis y tratamiento de informacin de: muestras de suelo y subsuelo prospecciones

    Se elaborarn PERFILES

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  • Y CORRELACIONES

    Que permiten establecer relaciones entre los registros de los diferentes perfiles de perforaciones intentando encontrar en todos ellos una misma capa

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  • Y entonces,

    ser posible contar con una caracterizacin ms o menos ajustada de las formaciones geolgicas que constituyen el sistema

    Esto quiere decir: definir la ubicacin espacial del techo, base y espesor de cada una de las formaciones geolgicas del sistema subterrneo,

    en otras palabras conocer su GEOMETRA

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  • LA ENTRADA

    CMO INGRESA EL AGUA EN EL AMBIENTE SUBTERRNEO?

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  • INFILTRACIN -PERCOLACIN PROFUNDA- RECARGA

    Portal de las Ciencias - http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html. IMPERMEABLE IMPERMEABLE IMPERMEABLE

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  • Portal de las Ciencias - http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html. IMPERMEABLE IMPERMEABLE

    INFILTRACIN -PERCOLACIN PROFUNDA- RECARGA

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  • Sistema en equilibrio. Nivel de agua subterrnea. Superficie de agua

    Zona del suelo

    Zona Intermedia

    Agua subterrnea

    Pozo

    Nivel de

    agua

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    QU PASA SI PERFORAMOS?

  • EL CONTENIDO = FLUIDOS

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  • Distribucin vertical del agua

    en el suelo y subsuelo

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  • El agua en el suelo y subsuelo

    CATEGORA CARACTERSTICAS TIPO EXTRACCIN Agua retenida por fuerzas no capilares

    Absorbida por fuerzas elctricas debido al carcter bipolar de las molculas de agua

    Higroscpica (retenida entre 10000 y 25000 atm.)

    Calcinacin

    Pelicular (pelcula que envuelve a las partculas y agua higroscpica)

    Centrifugacin

    Agua Retenida por fuerzas de capilaridad

    Puede elevarse por encima de la superficie libre y mantenerse por tensin superficial

    Capilar Aislada

    Capilar Continua Gravedad

    Agua no retenida por el suelo

    Sometida a la accin de la gravedad

    Gravfica

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  • CMO SE COMPORTAN LAS FORMACIONES GEOLGICAS

    EN RELACIN CON EL CONTENIDO=AGUA?

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  • Carcter Hidrogeolgico de las Formaciones Geolgicas

    ACUFERO

    (del lat. aqua=agua y fero=llevar):

    almacenan , trasmiten y liberan agua

    materiales detrticos no consolidados como las arenas y las gravas

    ACUITARDO

    (del lat. aqua=agua y tardare=tardar): almacenan agua pero la trasmiten y liberan muy lentamente

    materiales detrticos mal clasificados, como mezcla de arenas, arcillas, limos, etc.

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  • Carcter Hidrogeolgico de las Formaciones Geolgicas

    ACUCLUDO

    (del lat. aqua=agua y claudere=encerrar):

    almacenan pero no trasmiten ni liberan agua

    materiales arcillosos

    ACUFUGO

    (del lat. aqua=agua y fugare=huir):

    no almacenan, por lo tanto no trasmiten ni liberan agua

    granitos no fisurados

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    *

  • ADEMS

    La ubicacin relativa de las formaciones acuferas en la columna geolgica (y la presencia de agua) conforman los ACUFEROS.

    Estos acuferos pueden clasificarse en:

    libres,

    semiconfinados y

    confinados

    en funcin de las diferentes presiones de alojamiento del agua. MSc. Ing. Mnica DElia

  • El acufero libre o fretico est delimitado superiormente por la superficie del terreno e inferiormente por un manto semi o impermeable

    Presin atmsfrica

    Nivel fretico

    Superficie fretica (real)

    Tipos de acuferos

    ZONA NO SATURADA

    Nivel Fretico

    ZONA SATURADA

    IMPERMEABLE

    Nivel del terreno

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  • El acufero confinado se encuentra limitado superior e inferiormente por formaciones impermeables (acucludos o acufugos)

    Presin de alojamiento

    Nivel piezomtrico

    Superficie piezomtrica (virtual)

    Tipos de acuferos

    Nivel piezomtrico

    ACUIFERO

    IMPERMEABLE

    IMPERMEABLE

    Nivel del terreno

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  • El acufero semiconfinado est delimitado por una base acucluda (o acuitarda) y un techo acuitardo.

    Flujo vertical (goteo)

    Presin de alojamiento

    Nivel piezomtrico

    Superficie piezomtrica (virtual)

    Tipos de acuferos

    IMPERMEABLE

    Nivel piezomtrico

    Nivel del terreno

    ACUIFERO

    ACUITARDO

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  • Tipos de acuferos

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  • CMO SE MUEVE EL AGUA EN EL ACUFERO?

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  • El agua se mover desde una mayor altura de agua hacia una menor altura de agua

    Necesita energa.

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  • Superficie del terreno

    ro

    Punto 1

    Profundidad del

    agua = 8 m

    Punto 2

    Profundidad del

    agua = 2 m

  • GRADIENTE HIDRULICO

    Superficie del terreno

    ro

    Punto 1

    Profundidad del

    agua = 1m

    Punto 2

    Profundidad del

    agua = 2 m

    La profundidad del agua por si sola no expresa altura de agua o estado de energa del sistema

  • NE

    NT

    PC

    PROF 1 PROF 2

    Punto 1 Punto 2

    Cota NE 1= h1

    Cota NE 2=h2

    Cota NT 1

    Cota NT 2

    L

    h = carga hidrulica en un punto = cota NE = cota NT - PROF

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  • Relacin entre la diferencia de cargas entre dos puntos y su separacin

    i = gradiente hidrulico,

    h = carga hidrulica,

    h = diferencia de carga entre dos puntos = h1-h2 y

    x = L distancia de separacin entre ellos.

    L

    h

    x

    hhi

    Esto sugiere la existencia de un gradiente

    El Gradiente Hidrulico

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  • LA RESPUESTA = ESTADO DE ENERGA DEL SISTEMA

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  • CMO SE CONOCE

    EL ESTADO DEL SISTEMA ACUFERO EN UN DETERMINADO MOMENTO?

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  • A travs del anlisis de una representacin plana

    o bi-dimensional de la superficie del agua

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  • Su obtencin

    requiere de la medicin de una cantidad de puntos discretos

    que permitan aproximar el comportamiento de un medio naturalmente continuo

    Pero . . .

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  • CENSO DE POZOS

    Georreferenciacin de puntos

    Determinacin de la cota de boca de pozos

    Medicin de la profundidad del nivel de agua subterrnea

    AREA DE ESTUDIO Curvas de nivel del terreno Ubicacin de perforaciones

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  • MAPA DE NIVELES

    MAPA POTENCIOMTRICO

    MAPA PIEZOMTRICO

    MAPA DE CURVAS ISOFRETICAS

    MAPA DE CURVAS EQUIPOTENCIALES

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    Determinacin de los niveles de agua

  • Este mapa permite obtener informacin de cargas o niveles piezomtricos

    Estimar gradientes hidrulicos y caudales

    Definir la direccin y sentido del escurrimiento subterrneo

    REFLEJA O CUANTIFICA LA RESPUESTA AL SISTEMA CONSIDERADO

    0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 5000000

    50000

    100000

    150000

    200000

    250000

    300000

    350000

    400000

    450000

    500000

    0 100000 200000 300000 400000 500000

    C U R VAS ISO FR ETIC AS

    SUFERCIE FREATICA

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    MAPA DE NIVELES

  • Fuente: Auge, 2004 Acufero libre (superficie real) MSc. Ing. Mnica DElia

  • Acufero semiconfinado (superficie virtual) Fuente: Auge, 2004 MSc. Ing. Mnica DElia

  • Mapa de isoprofundidad

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    OTRO MAPA DE INTERS

  • LEYES DE FUNCIONAMIENTO

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  • Ahora bien..

    CMO SE HA ENCARADO EL ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DEL AGUA

    EN EL MEDIO POROSO?

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  • MEDIO POROSO formado por poros y canalculos

    Estudio microscpico muy complejo

    ESTUDIO MACROSCPICO

    Se trata el medio como un continuo con propiedades medias definidas

    POR EJEMPLO MSc. Ing. Mnica DElia

  • Velocidad del agua en medios porosos

    Es variable en funcin del tamao y orientacin de los poros

    Se puede definir una velocidad media en una direccin media si se considera un volumen medio suficientemente grande.

    Usualmente se obtiene de dividir el caudal que pasa por una superficie perpendicular al flujo por el rea total, y se la denomina velocidad de flujo o velocidad aparente (v).

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • donde:

    V = velocidad real efectiva del flujo en el medio poroso,

    me = porosidad efectiva,

    v = velocidad aparente = velocidad del flujo si no existiera material granular

    VAvAQ ** 21

    meAA *12

    VmeAvAQ *** 11 mevV /

    Velocidad del agua en medios porosos

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  • VELOCIDAD REAL MEDIA

    (T=10C, i=1/100)

    Arena fina (0,2mm) 16m/ao

    Arena (0,4mm) 65m/ao

    Arena gruesa (0,8mm) 257m/ao

    Grava fina (2mm) 1635m/ao

    Suelos arcillosos (i=1)

  • ESTUDIO MACROSCPICO

    Las leyes que traten el medio como un continuo con propiedades medias definidas se basan en la consideracin de

    tres parmetros fundamentales:

    POROSIDAD CONDUCTIVIDAD HIDRULICA

    COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO

    Relacin macroscpica fundamental

    LEY DE DARCY

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  • Figura tomada de Custodio, 1983.

    Experiencia de Darcy (1856)

    L

    hhAKiAKQ

    12****

    mbito de validez de la ley de Darcy: * Medio homogneo e istropo * Sustrato impermeable horizontal * Flujo en rgimen laminar

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • K: es una constante de proporcionalidad que tiene en cuenta las caractersticas hidrulicas del medio (roca y fluidos)

    Es la conductividad hidrulica.

    L

    hhAKiAKQ

    12****

    L

    h

    x

    hhi

    Experiencia de Darcy (1856)

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Experiencia de Darcy (1856)

    mbito de validez de la ley de Darcy: * Medio homogneo e istropo * Sustrato impermeable horizontal * Flujo en rgimen laminar

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  • Medida de la facilidad con la que el agua circula a travs de los distintos estratos

    NOTAR: Depende de la naturaleza del medio poroso y de las

    propiedades fsicas del fluido

    Unidades: L/T

    Conductividad Hidrulica

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  • No solo vara en funcin del tipo de roca, sino tambin de un lugar a otro

    Si K es esencialmente la misma en un rea determinada, se dice que el medio correspondiente a esa rea es homogneo

    Si, por el contrario, K es distinta en diferentes lugares de un rea, se dice que el medio correspondiente a dicha rea es heterogneo

    Conductividad Hidrulica

  • Puede ser diferente tambin en distintas direcciones en cualquier parte del acufero

    Si la conductividad hidrulica es esencialmente la misma en todas las direcciones, se dice que el acufero es istropo

    Si es diferente para distintas direcciones, el acufero es anistropo

    Conductividad Hidrulica

  • Conductividad Hidrulica

  • Capacidad del acufero de transmitir agua

    El rendimiento de un acufero no slo ser funcin de su K, sino tambin de su potencia o espesor

    Es el producto de la conductividad hidrulica por el espesor del acufero:

    T = K*b

    Unidades: L2/T

    Transmisividad Hidrulica

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  • Capacidad de los materiales de almacenar agua.

    Unidades = L3 / L3

    Acuferos libres

    S = 0,1 0,3; coincide con me

    Acuferos confinados y semiconfinados

    S = 10-3 10-5

    Coeficiente de almacenamiento

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  • PARA QU NOS INTERESA CONOCER LAS CARACTERSTICAS HIDRULICAS

    FORMACIONALES DEL SISTEMA ACUFERO?

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  • Parmetros hidrulicos (K, T, S, m y me)

    caracterizar unidades hidrogeolgicas

    estudiar aspectos relacionados con la velocidad de escurrimiento, la recarga, la vulnerabilidad del medio a la accin contaminante

    estimar la infiltracin

    disear instalaciones de drenaje

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  • Ensayos de laboratorio

    Ensayos de bombeo MSc. Ing. Mnica DElia

  • Ensayos de campo y laboratorio

    Ensayos de conductividad hidrulica

    Ensayos de bombeo MSc. Ing. Mnica DElia

  • LAS CUENCAS HIDROGEOLGICAS

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • CUENCA HIDROGRFICA: superficie total drenada por un ro y sus afluentes aguas arriba (o lo que es igual, la cuenca topogrfica). Queda definida por la lnea de crestas (divisoria de aguas superficiales). CUENCA HIDROGEOLGICA: se refiere a la cuenca de aguas subterrneas, que puede no coincidir con la cuenca topogrfica. Queda definida por la divisoria de los sistemas de flujos subterrneos.

    DIVISORIA DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRNEAS MSc. Ing. Mnica DElia

  • CIRCULACIN DEL AGUA EN LOS ACUFEROS LOS FLUJOS DE AGUA SUBTERRNEA

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Recarga a los acuferos

    Natural

    Artificial

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Descarga natural de acuferos

    La descarga de agua subterrnea puede ocurrir naturalmente en ambientes diversos:

    Fluviales

    Lacustres

    Costeros (martimos)

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  • BOMBEOS

    Descarga artificial de acuferos

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Relacin recarga - descarga

    R= Recarga D=Descarga S=almacenamiento Q=Caudal de explotacin

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Necesidad de evaluacin de las reservas de agua subterrnea

  • Rgimen permanente y transitorio

    Rgimen permanente

    No hay cambios en el tiempo no hay cambios en el almacenamiento

    Rgimen transitorio

    Hay cambios en el tiempo (flujo, caudales) hay cambios en el almacenamiento

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Variacin de los niveles de agua subterrnea

    3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 19000

    20000

    21000

    22000

    23000

    24000

    31 32

    30

    Esperanza -1994 MSc. Ing. Mnica DElia

  • 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 1500019000

    20000

    21000

    22000

    23000

    24000

    28.5

    Variacin de los niveles de agua subterrnea

    Esperanza -1996 MSc. Ing. Mnica DElia

  • IMPACTOS DE LA EXTRACCIN EXCESIVA EN ZONAS COSTERAS MSc. Ing. Mnica DElia

  • LA RESPUESTA=LA COMPOSICIN QUMICA DEL AGUA SUBTERRNEA

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • La calidad natural del agua subterrnea

    la litologa

    la velocidad de circulacin

    la calidad del agua de infiltracin

    las relaciones con otras aguas o acuferos

    y las leyes del movimiento de sustancias transportadas por el agua.

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Calidad natural de las aguas subterrneas

    IONES PRINCIPALES

    Aniones Cl

    - (10+250ppm)

    SO4=

    (2+150ppm)

    CO3H- (50+350ppm)

    IONES MENORES NO3

    - F-

    CO3= As

    NO2- K+

    Fe++ NH4+

    Sr++

    Cationes Na

    + (10+150ppm)

    Ca++

    (10+250ppm)

    Mg++

    (1+100ppm)

    0,01+10 ppm

  • Evolucin de la composicin qumica del agua subterrnea de circulacin regional

    Las aguas de circulacin regional tienden a ir aumentando su mineralizacin hasta irse saturando en los diferentes iones.

    CO3H- SO4

    = Cl-

    Ca+ Mg+ + Na+

  • CMO ESTUDIAMOS LAS CARACTERSTICAS QUMICAS DEL AGUA SUBTERRNEA?

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Toma de muestras de agua y determinaciones in -situ

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Anlisis qumicos en laboratorio

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Determinaciones in-situ 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.000.00

    50.00

    100.00

    150.00

    200.00

    250.00

    300.00

    0 50 100 150 200

    70.53

    44.00

    57.96

    41.20

    49.58

    27.93

    32.12

    40.50

    39.46

    40.16

    0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.000.00

    50.00

    100.00

    150.00

    200.00

    250.00

    300.00

    CLORUROS (mg/l)

    Caracterizacin temporal

    Caracterizacin espacial

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  • Clasificaciones qumicas

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  • Determinaciones in-situ Aptitudes

    Site Fe Zn Cu Cr Ni

    mg/l mg/l gr/l gr/l gr/l

    Guideline value in

    natural fresh

    groundwater

    < 10 < 0.01 < 10 < 1 < 4

    B1 1.37 < 0.05 25.2 5.3 30.9

    B2 < 0.002 < 0.05 1.3 < 2 < 3

    B3 < 0.002 < 0.05 < 1 < 2 < 3

    B4 0.33 < 0.05 2.9 5.3 < 3

    B5 < 0.002 < 0.05 < 1 16.2 < 3

    B7 0.23 < 0.05 6.3 < 2 29.6

    B8 6.26 < 0.05 16.3 7.3 18.8

    B9 < 0.002 < 0.05 < 1 < 2 < 3

    B10 < 0.002 < 0.05 < 1 < 2 < 3

    B11 < 0.002 < 0.05 < 1 < 2 < 3

    B12 < 0.002 < 0.05 < 1 < 2 < 3

    B14 25.1 < 0.05 19.8 19.9 20.4

    B16 0.84 < 0.05 5.4 6.2 4.3

    B17 17.1 < 0.05 15.7 24.7 21.7

    B19 0.22 < 0.05 2.8 4.4 6.4

    B21 0.37 < 0.05 4.9 < 2 7.7

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  • Determinaciones in-situ

    MODELO CONCEPTUAL DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA HDRICO SUBTERRNEO

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  • Una vez que conozcamos: Geometra del acufero Material constitutivo del acufero Tipo de flujo Rgimen de escurrimiento Propiedades del agua Fuentes de recarga y descarga Interacciones con su entorno

    estaremos en condiciones de construir el

    MODELO CONCEPTUAL DE FUNCIONAMIENTO

    esto es una representacin cualitativa del esquema de funcionamiento hidrodinmico e hidroqumico del sistema

    acufero real.

    Modelo Conceptual de funcionamiento del sistema hdrico subterrneo

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  • Fuente: Auge, 2004

    Modelo Conceptual de funcionamiento del sistema hdrico subterrneo

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  • Determinaciones in-situ

    MODELO MATEMTICO HIDROGEOLGICO

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  • Es una versin simplificada del sistema acufero real que simula aproximadamente las relaciones de las respuestas a las excitaciones.

    Es decir, es el procedimiento (matemtico) que permite realizar la simulacin de su comportamiento.

    El modelo ser ms representativo del sistema real cuando sea capaz de reproducir ms fielmente su comportamiento (el estado del sistema, las acciones sobre l y las leyes que los relacionan).

    Modelo Matemtico Hidrogeolgico

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  • Para poder modelar un sistema real es necesario realizar una serie de simplificaciones.

    Estas simplificaciones se introducen en la forma de un conjunto de supuestos que expresan el entendimiento de la naturaleza del sistema y su comportamiento:

    la geometra del dominio investigado,

    la naturaleza del medio poroso,

    la naturaleza del fluido

    y el rgimen del flujo.

    Modelo Matemtico Hidrogeolgico

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  • Se basa en la resolucin de la ecuacin general que gobierna el flujo tridimensional en un medio poroso, saturado, heterogneo y anistropo

    Modelo Matemtico Hidrogeolgico

    t

    hSzyxQ

    z

    hTzz

    zy

    hTyy

    yx

    hTxx

    x

    *,,***

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    en cada uno de los nodos de los elementos de una grilla en los que se discretiza el dominio a modelar

  • DATOS

    MODELO CONCEPTUAL Definicin del esquema de funcionamiento

    MODELO MATEMTICO Discretizacin Identificacin

    Definicin de la estructura del modelo y de las leyes que rigen su funcionamiento

    CALIBRACIN Definicin de los valores de los parmetros

    Aceptable

    SIMULACIN Prediccin de su comportamiento

    VALIDACIN Contraste de datos posteriores adicionales

    ETAPAS EN EL PROCESO DE MODELACIN

    NO

    SI

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  • Modelo Matemtico Hidrogeolgico

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  • Modelo Matemtico Hidrogeolgico

    IMPORTANTE!

    El primer paso en el procedimiento de modelacin es la

    construccin del modelo conceptual del funcionamiento del sistema acufero.

    Sino, cualquier parecido con la realidad

    ser pura casualidad . . .

    MSc. Ing. Mnica DElia

  • Lo esencial es invisible para los ojos..

    MSc. Ing. Mnica DElia

    El Principito Antoine Saint Exupry