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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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
EL CONTINENTE = GEOLOGA
MSc. Ing. Mnica DElia
Tienen caractersticas distintivas en funcin de:
* Tipo de roca y minerales * Estructura y textura * Grado de consolidacin
Formaciones geolgicas
MSc. Ing. Mnica DElia
Y son el resultado de
Suceso Geolgico
MSc. Ing. Mnica DElia
Clasificacin de las rocas
Rocas gneas se forman por el enfriamiento
y solidificacin del magma intrusivas extrusivas o volcnicas Filonianas
MSc. Ing. Mnica DElia
Pizarra
Rocas metamrficas se forman por la alteracin de otras
rocas bajo la accin de calor o presin
Cuarcita
Clasificacin de las rocas
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
CMO CONOCEMOS LA GEOLOGA DEL SISTEMA ACUFERO?
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
Y CORRELACIONES
Que permiten establecer relaciones entre los registros de los diferentes perfiles de perforaciones intentando encontrar en todos ellos una misma capa
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
LA ENTRADA
CMO INGRESA EL AGUA EN EL AMBIENTE SUBTERRNEO?
MSc. Ing. Mnica DElia
INFILTRACIN -PERCOLACIN PROFUNDA- RECARGA
Portal de las Ciencias - http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html. IMPERMEABLE IMPERMEABLE IMPERMEABLE
MSc. Ing. Mnica DElia
Portal de las Ciencias - http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html. IMPERMEABLE IMPERMEABLE
INFILTRACIN -PERCOLACIN PROFUNDA- RECARGA
MSc. Ing. Mnica DElia
Sistema en equilibrio. Nivel de agua subterrnea. Superficie de agua
Zona del suelo
Zona Intermedia
Agua subterrnea
Pozo
Nivel de
agua
MSc. Ing. Mnica DElia
QU PASA SI PERFORAMOS?
EL CONTENIDO = FLUIDOS
MSc. Ing. Mnica DElia
Distribucin vertical del agua
en el suelo y subsuelo
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
CMO SE COMPORTAN LAS FORMACIONES GEOLGICAS
EN RELACIN CON EL CONTENIDO=AGUA?
MSc. Ing. Mnica DElia
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.
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
*
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
Tipos de acuferos
MSc. Ing. Mnica DElia
CMO SE MUEVE EL AGUA EN EL ACUFERO?
MSc. Ing. Mnica DElia
El agua se mover desde una mayor altura de agua hacia una menor altura de agua
Necesita energa.
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
LA RESPUESTA = ESTADO DE ENERGA DEL SISTEMA
MSc. Ing. Mnica DElia
CMO SE CONOCE
EL ESTADO DEL SISTEMA ACUFERO EN UN DETERMINADO MOMENTO?
MSc. Ing. Mnica DElia
A travs del anlisis de una representacin plana
o bi-dimensional de la superficie del agua
MSc. Ing. Mnica DElia
Su obtencin
requiere de la medicin de una cantidad de puntos discretos
que permitan aproximar el comportamiento de un medio naturalmente continuo
Pero . . .
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
MAPA DE NIVELES
MAPA POTENCIOMTRICO
MAPA PIEZOMTRICO
MAPA DE CURVAS ISOFRETICAS
MAPA DE CURVAS EQUIPOTENCIALES
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
OTRO MAPA DE INTERS
LEYES DE FUNCIONAMIENTO
MSc. Ing. Mnica DElia
Ahora bien..
CMO SE HA ENCARADO EL ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DEL AGUA
EN EL MEDIO POROSO?
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
PARA QU NOS INTERESA CONOCER LAS CARACTERSTICAS HIDRULICAS
FORMACIONALES DEL SISTEMA ACUFERO?
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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)
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
Clasificaciones qumicas
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
Determinaciones in-situ
MODELO CONCEPTUAL DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA HDRICO SUBTERRNEO
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
Fuente: Auge, 2004
Modelo Conceptual de funcionamiento del sistema hdrico subterrneo
MSc. Ing. Mnica DElia
Determinaciones in-situ
MODELO MATEMTICO HIDROGEOLGICO
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
MSc. Ing. Mnica DElia
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
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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 . . .
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Lo esencial es invisible para los ojos..
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El Principito Antoine Saint Exupry