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Asignatura: HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA (ITOP)/HIDROGEOLOGíA (ITM), UPCT Curso: 2008-2009 Fecha: 12/11/2008 Profesora: Marisol Manzano Arellano (marisol.manzano@upct.es) Tel. 968.325443 Memoria explicativa de la práctica Práctica 3: CUANTIFICACIÓN DE LAS RESERVAS DE AGUA SUBTERRÁNEA EN UN ACUÍFERO MEDIANTE MÉTODOS GEOMÉTRICOS 1. Objetivos

1. Cuantificar de forma razonable la cantidad de agua subterránea que hay en cada momento en un acuífero en función de su espesor saturado usando métodos geométricos sencillos.

2. Conocer cómo irá disminuyendo el volumen de agua disponible si el acuífero es explotado hasta provocar el consumo de reservas y, por tanto, el descenso del nivel freático/piezométrico.

2. Fundamentos del método Se trata de cuantificar el volumen de terreno saturado en un acuífero de geometría tipo sinclinal mediante métodos gráficos. Los datos necesarios son: a) mapas de isohipsas (cotas absolutas) de la base y del techo del acuífero y b) espesores saturados del acuífero. De forma resumida, el método consiste en los siguientes cálculos y pasos (que se detallan más adelante):

1. Calcular el volumen de roca/terreno permeable (acuífero) que hay entre la base o muro

del acuífero y la superficie del terreno (V’ en Fig. 1a y en Tabla 1). 2. Calcular el volumen de roca/terreno permeable que hay entre el techo del acuífero y la

superficie del terreno (V’’ en Fig. 1b y en Tabla 1). 3. Idem entre la base y el techo del acuífero y la cota del nivel piezométrico (V’Np y V”Np,

respectivamente, en Tabla 1). 4. Calcular el volumen de roca/terreno permeable total que hay entre la base y el techo del

acuífero (VR en Tabla 1), el volumen de terreno saturado (entre la base del acuífero y el nivel piezométrico, Vsat en Tabla 1) ) y el volumen de agua subterránea contenida en el volumen de terreno saturado (llamado aquí, en sentido laxo, reservas, R en la Tabla 1).

5. Establecer la curva de explotación del acuífero. Esta curva muestra la evolución de las reservas acumuladas en el acuífero con la profundidad. Conceptualmente equivale a dibujar la variación del volumen total de agua disponible en el acuífero conforme varía el espesor saturado del mismo debido a cambios del nivel piezométrico regional.

A efectos de simplificación de los cálculos, en general se considerará que el nivel piezométrico (Np) es único para todo el acuífero (es decir, la superficie piezométrica es horizontal) y que la porosidad eficaz (φ) del terreno también es constante. Esto introduce ciertos errores en los cálculos que son aceptables, no obstante, para el objetivo de la aplicación. 3. Descripción detallada de los pasos 1 a 5

Supongamos un acuífero de geometría sencilla y con forma de cubeta sinclinal (Figura 1).

2

A)- Pasos 1 y 2: Para calcular "volúmenes" de roca es necesario conocer con detalle la geometría (en tres dimensiones) del acuífero. Para ello hay que realizar un número suficiente de cortes geológicos que permita dibujar mapas realistas de isohipsas (cotas absolutas) de la topografía de la base y del techo del acuífero. Estos cortes deben tener escalas horizontal y vertical idénticas para que los cálculos que se describen a continuación sean aplicables. A partir de las superficies contenidas entre dos isohipsas contíguas planimetradas en estos mapas (S'n en la Fig. 1a y S"n en Fig. 1b) y del espesor (conocido) de acuífero, se calculan los volúmenes de roca/terreno que hay por encima del muro (V'n) y por encima del techo (V'’n) del acuífero. Los cálculos se realizan por intervalos entre cotas de espesor fijo, al cual llamaremos I. Habitualmente se toma I = 100 m. Los volúmenes calculados para cada intervalo se van acumulando para obtener los totales. Se recomienda ir anotando los datos en un estadillo del tipo del que se muestra en la Tabla 1.

Fig. l.- Confección de los mapas de isohipsas del muro (a) y del techo (b) del acuífero estudiado a partir de un número suficiente de cortes geológicos que cubran todo el acuífero. Las escalas (gráficas) vertical y

horizontal deben ser iguales para poder planimetrar superficies sobre las figuras.

0100

200

600

300

400

500Nf

V’

msn

m

V’ = volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero

V‘(<0) = S'0•I/2

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

V'n = S’ac(0-(n-1))•I + S'n•I/2

V'(0-100) = S’0•I + S'1•I/2

Mapa de isohipsasdel muro del acuífero

a)

Np

0100

200

600

300

400

500Nf

V’

msn

m

V’ = volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero

V‘(<0) = S'0•I/2

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

V'n = S’ac(0-(n-1))•I + S'n•I/2

V'(0-100) = S’0•I + S'1•I/2

Mapa de isohipsasdel muro del acuífero

a)

0100

200

600

300

400

500

0100

200

600

300

400

500

0100

200

600

300

400

500Nf

V’

msn

m

V’ = volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero

V‘(<0) = S'0•I/2

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

V'n = S’ac(0-(n-1))•I + S'n•I/2

V'(0-100) = S’0•I + S'1•I/2V'(0-100) = S’0•I + S'1•I/2

Mapa de isohipsasdel muro del acuífero

a)

NpNp

V’’ = volumen de roca o terreno por encima del techo del acuífero

400

300

500

600

S’’0

S’’1

S’’2

S’’Np

0

100

200

600

300

400

500Nf

msn

m V’’

Mapa de isohipsasdel techo del acuíferob)

Np

V’’ = volumen de roca o terreno por encima del techo del acuífero

400

300

500

600

S’’0

S’’1

S’’2

S’’Np

0

100

200

600

300

400

500Nf

msn

m V’’

Mapa de isohipsasdel techo del acuíferob)

V’’ = volumen de roca o terreno por encima del techo del acuífero

400

300

500

600

S’’0

S’’1

S’’2

S’’Np

0

100

200

600

300

400

500Nf

msn

m V’’

0

100

200

600

300

400

500Nf

msn

m V’’

Mapa de isohipsasdel techo del acuíferob)

Np

3

Usando los datos de la Fig. 1, el volumen de roca/terreno situado por encima del muro del acuífero se calcula como sigue:

- Volumen de terreno situado por debajo de la cota 0 msnm (como simplificación, siempre que el espesor de terreno situado por debajo de la isohipsa de menor valor sea <I se utiliza I/2):

V'(<0) = S'0•I/2

- Volumen de terreno situado entre las cotas 0 y 100 msnm:

V'(0-100) = S’0•I + S'1• I/2

donde: S'•I = volumen de terreno contenido en un prisma de espesor 100 m y superficie igual a S'0; S'1•I/2 = volumen de terreno contenido en los dos prismatoides laterales contiguos a S'•I (ver Fig. 1a).

- Volumen de terreno entre las cotas 100 y 200 msnm:

V'(100-200) = (S'0 + S'1)•I + S'2•I/2

- Y así sucesivamente. En general, el volumen de terreno comprendido en un intervalo "n" entre dos cotas será:

V'(n) = S'ac (0 – (n-1))•I + S'n•I/2

donde: S'ac indica “superficie acumulada”.

- Excepción: el volumen de roca contenido entre la isohipsa de mayor valor y la superficie del terreno, en el caso de que su espesor sea < I, se calcula de forma análoga al volumen situado por debajo del intervalo más inferior (V'(<0)):

V'(nfinal) = S'ac (0 – (nfinal-1))•I/2 + S'nfinal•I/2

B) Paso 3: V'Np y V"Np son iguales a V'n -y V"n para todos los intervalos entre cotas hasta llegar al intervalo en el cual se encuentra el nivel piezométrico. Pero en este intervalo el valor de V'Np es:

V'Np = S'ac (0 – (Np-1))•INp + S'Np•INp/2

donde: S'ac (Np-1)= superficie acumulada (medida en el mapa) desde la base del acuífero hasta la cota de la isohipsa inmediatamente inferior al nivel piezométrico; INp= valor (en metros) del intervalo entre la cota del nivel piezométrico y la de la isohipsa inmediatamente inferior a éste; S'Np= superficie (medida en el mapa) entre la isohipsa inmediatamente inferior al nivel piezométrico y ésta.

Análogamente se calcula V"Np (volumen de roca por encima del techo del acuífero y hasta la cota del nivel piezométrico).

C) Paso 4: El volumen total de roca/terreno permeable que hay entre la base del acuífero y la superficie del terreno (VR) y el volumen de roca/terreno permeable saturados entre la base del

4

acuífero y el nivel piezométrico (Vsat), se calculan para cada intervalo entre cotas por diferencia entre V' y V" de la siguiente forma:

VRn = V'n - V"n

Vsat es igual a VR hasta llegar al intervalo en que se encuentra el nivel piezométrico. En éste Vsat < VR, ya que una parte de ese intervalo está saturado y otra parte no lo está (Vnosat). Los volúmenes calculados para cada intervalo entre cotas se van acumulando para obtener los totales. Los volúmenes de agua subterránea contenidos en la roca/terreno saturado (R) se calculan multiplicando los volúmenes de roca saturada por la porosidad eficaz (φ) del acuífero. El valor de φ se obtiene bien midiéndola o bien estimándola mediante cualquiera de los métodos disponibles. Los cálculos se realizan de nuevo para intervalos entre cotas y los valores resultantes se van acumulando para obtener los totales.

D) Paso 5: La curva de explotación del acuífero indica cómo evolucionan las reservas de agua subterránea acumuladas en el terreno conforme el nivel piezométrico va variando. Se construye dibujando la evolución de los volúmenes de agua acumulados (Rac) en el acuífero con la profundidad (Fig. 2). Dibujar también la variación del volumen de roca entre cotas (VR) junto a la variación de Rac es muy útil para conocer la distribución de la capacidad de almacenamiento del acuífero en función de la profundidad. La curva de explotación es una útil herramienta de gestión y planificación de las explotaciones de agua subterránea, especialmente en acuíferos sobreexplotados. Por ejemplo, si se utiliza para planificar la distribución y el volumen de los bombeos que se realizarán cada año en función de la situación del acuífero (del nivel piezométrico) al comienzo de la estación de riegos, se pueden minimizar los descensos piezométricos regionales que ocasionarán esos bombeos.

Fig. 2.- Curva de explotación del acuífero (Rac) y variación del volumen de roca entre cotas (VR).

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250-100

0

100

200

300

400

500

600

VR Rac

Rac y VR (km3 x 1000)

Cot

a de

l ter

reno

(msn

m)

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250-100

0

100

200

300

400

500

600

VR Rac

Rac y VR (km3 x 1000)

Cot

a de

l ter

reno

(msn

m)

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250-100

0

100

200

300

400

500

600

VR Rac

Rac y VR (km3 x 1000)

Cot

a de

l ter

reno

(msn

m)

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Tabla 1. Ejemplo de estadillo usado para el cálculo de las reservas de agua subterránea acumuladas en un acuífero.

MURO TECHO VOLU MEN φ = 0,02Cota S'n S'n ac V'n S'Np S'Np ac V'Np S''n S''n ac V''n S''Np S''Np ac V''Np VR VR ac Vsat Vsat ac V nosat Vnosat ac R Rac

msnm km2 km2 km3 km2 km2 km3 km2 km2 km3 km2 km2 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3

<0 1,8 1,8 0,09 1,8 1,8 0,09 - - 0,090 0,090 0,090 0,090 - - 0,002 0,0020-100 3,7 5,5 0,365 3,7 5,5 0,365 - - 0,365 0,455 0,365 0,455 - - 0,007 0,009

100-200 14,4 19,9 1,27 14,4 19,9 1,27 - - 1,270 1,725 1,270 1,725 - - 0,025 0,035200-300 34,5 54,4 3,715 34,5 54,4 3,715 41,3 41,3 2,065 41,3 41,3 2,065 1,650 3,375 1,650 3,375 - - 0,033 0,068300-400 30,2 84,6 6,95 30,2 84,6 6,95 16,6 57,9 4,96 16,6 57,9 4,96 1,990 5,365 1,990 5,365 - - 0,04 0,107400-423 - - - 7,4 92 2,0309 - - - 1,9 59,8 1,354 - - 0,677 6,042 - - 0,014 0,121400-500 16 100,6 9,26 - - - 11 68,9 6,34 - - - 2,920 8,285 - - 2,92 2,92 - -

>500 12 112,6 5,63 - - - 1,3 70,2 3,51 - - - 2,120 10,405 - - 2,12 5,04Np: 423 msnm

S'n = superficie (medida) entre dos curvas consecutivas en el mapa de isohipsas del MURO del acuífero, hasta llegar a la superfice del terreno.S'Np = superficie (medida) entre dos curvas consecutivas en el mapa de isohipsas del MURO del acuífero, hasta llegar a la cota del nivel piezométrico.S''n = superficie (medida) entre dos curvas consecutivas en el mapa de isohipsas del TECHO del acuífero, hasta llegar a la superfice del terreno.S''Np = superficie (medida) entre dos curvas consecutivas en el mapa de isohipsas del TECHO del acuífero, hasta llegar a la cota del nivel piezométrico.V'n = volumen de terreno situado por encima del MURO del acuífero y hasta la susperficie del terreno, calculado por intervalos entre cotas. V'Np = volumen de terreno por encima del MURO del acuífero y hasta la cota del nivel piezométrico, calculado por intervalos entre cotas. V''n = volumen de terreno por encima del TECHO del acuífero y hasta la susperficie del terreno, calculado por intervalos entre cotas. V''Np = volumen de terreno por encima del TECHO del acuífero y hasta la cota del nivel piezométrico, calculado por intervalos entre cotas. VRn = volumen de terreno permeable (acuífero) calculado por intervalos entre cotas = V'n - V''n V'n = (S'ac (n-1) . I) + (S'n . I/2)Vsat = volumen de terreno saturado, calculado por intervalos entre cotas hasta la cota del nivel piezométrico = V'Np - V''Np V'Np = (S'ac (Np-1) . INp) + (S'Np . I/2)Vno sat = volumen de terreno no saturado, calculado por intervalos entre cotas hasta la superficie del acuífero. V'Rn = V'n - V''n R = volumen de agua subterránea contenida en el terreno, calculada por intervalos entre cotas= Vsat * Φ V'sat n = V'Np - V''Np Xac = valor de cualquier variable acumulado desde el muro/techo del acuífero hasta la cota en cuestión.

Excepciones:S'n, S'Np, S''Np, S''Np y φ: datos aportados por el ejercicio. V'<ninicial = S'ninicial . I/2

V'nfinal = (S'ac (nfinal-1) . I/2) + (S'nfi

2. Establecer la “curva de explotación del acuífero”o función que muestra cómo irán disminuyendo esas reservas si el acuífero es explotado hasta provocar el consumo de reservas y el descenso del nivel freático/piezométrico.

1. Cuantificar de forma razonable las reservas de agua subterránea que hay en cada momento en un acuífero en función de su espesor saturado, utilizando un método geométrico simple.

HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA, ITOP/ITM UPCT

Práctica 3: CUANTIFICACIÓN DE LOS RECURSOS DE AGUA SUBTERRÁNEA EN UN ACUÍFERO MEDIANTE MÉTODOS GEOMÉTRICOS

Objetivos:

Justificación:

- El volumen de agua subterránea almacenado en un acuífero es en parte renovable (fracción de agua que la recarga de la lluvia repone cada año; constituye los RECURSOS) y en parte no renovable (fracción de agua que la recarga anual no repone; constituye las RESERVAS).

- Sensu estricto: las reservas son aguas que se recargaron en épocas pasadas en las que la relación recarga/descarga era mayor a la actual. Si se consumen NO se vuelven a reponer.

- Sensu lato: las reservas son el volumen total de agua almacenada.

- Curva de explotación: herramienta de gestión de las explotaciones de agua subterránea, especialmente en acuíferos sobreexplotados. Veremos más adelante.

Justificación (cont.):

- La gestión sostenible de un acuífero requiere:

1) Conocer el volumen de agua almacenada en cada momentoen el mismo.

2) Qué parte (fracción) corresponden a recursos y cuál a reservas.

3) Cómo varía (disminuye) el volumen de agua almacenada con la explotación y cuándo se agotan los recursos.

A. Reducir a formas geométricas sencillas la geometría (3D) del acuífero.

B. Cuantificar el volumen de terreno saturado en elacuífero mediante métodos gráficos geométricos sencillos.

Fundamentos del método:

C. Ejemplo: acuífero en un sinclinal. Datos necesarios:

1) mapas de isohipsas (cotas absolutas) de la base y del techo del acuífero y

2) espesores saturados del acuífero (piezometría).

(En todas las figuras se debe usar escalas horizontal y vertical idénticas).

Pasos del método:

Arcillas

Limos arcillosos

Arenas

Cortes geológicos transversales de todo el acuífero para establecer

cotas de base y de techo

1

6

3

5

4

2

7Volumen saturado

Nf Np

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

Corte 4

1) Construcción del mapa de isohipsas del MURO (base) del acuífero sinclinal a partir de cortes geológicos paralelos entre sí:

MAPA GEOLÓGICO DEL ACUÍFERO

Corte 4

MAPA DE ISOHIPSAS DEL MURO DEL ACUÍFERO

100

0

200300

400500

6000 1 km

1 km

Corte 1

Corte 2Corte 3

Corte 5Corte 6Corte 7

Corte 4

MAPA DE ISOHIPSAS DEL TECHO DEL ACUÍFERO

2) Construcción del mapa de isohipsas del TECHO del acuífero sinclinal a partir de los cortes geológicos:

Arcillas

Limos arcillosos

Arenas

1

6

3

5

4

2

7Volumen saturado

Nf Np

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

400

300

500

600

Corte 4

0 1 km

1 km

Corte 1

Pasos del método (cont.):

MAPA GEOLÓGICO DEL ACUÍFERO

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

Nf Np

Pasos del método (cont.):

5. Calcular el volumen de terreno permeable total que hay entre la base y el techo del acuífero (VR):

VR = V’ – V’’

V’’V” : Volumen de roca o terreno por encima del techo del acuífero y hasta la superficie del terreno

4. Calcular el volumen de terreno que hay entre el techo del acuífero y la superficie del terreno (V’’).

V’ : Volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero y hasta lasuperficie del terreno

V’

3. Calcular el volumen de terreno que hay entre la base o muro del acuífero y la superficie del terreno (V’).

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

Nf Np

8. Calcular el volumen de terreno saturado (terreno entre la base del acuífero y el nivel piezométrico, Vsat):

VSat = V’Np – V’’Np

7. Calcular el volumen de terreno que hay entre el techo del acuífero y el nivel piezométrico (V’’Np).

V’’Np

V”Np : Volumen de roca o terreno por encima del techo del acuífero y hasta el nivel piezométrico

6. Calcular el volumen de terreno que hay entre la base o muro del acuífero y el nivel piezométrico (V’Np).

V’Np : Volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero y hasta el nivel piezométrico (horizontal)

V’Np

9. Calcular el volumen de agua subterránea contenida en el volumen de terreno saturado (reservas, R, en sentido laxo; necesitamos conocer la porosidad Φ):

R = VSat . Φ

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

Nf Np

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

Volúmen de terreno que hay por encima del muro (V') y por encima del techo (V’’) del acuífero:

1. En los mapas de isohipsas de la base y del techo del acuífero, planimetrar las superficies contenidas en cada dos isohipsascontíguas (S’n y S"n respectivamente)

1. Multiplicar las superficies medidas entre dos isohipsas contíguas por el espesor de acuífero entre cada par de isohipsas.

Detalle del método: Cálculo del volumen de terreno permeable entre labase y el techo del acuífero y la superficie del terreno (V’ y V”)

V’ : Volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero y hasta la superficie del terreno

V’

400

300

500

600

S’’0

S’’1

S’’2S’’Np

V’’

V” : Volumen de roca o terreno por encima del techo del acuífero y hasta la superficie del terreno

0 1 km

1 km

0 1 km

1 km

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

Nf Np

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

Mapa de isohipsas del muro del acuífero

Ejemplo de cálculo de V’. Para el cálculo de los espesores (I) se debe usar intervalos de valor fijo, idealmente 100 m)

V’ : Volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero

V'(0-100) = S’0•I + S'1• I/2

Los cálculos se realizan para intervalos de espesor constante entre curvas de nivel consecutivas, volumetrando el terreno mediante figuras geométricas sencillas:

V'n = S’ac(0-(n-1))•I + S'n•I/2

0

100

200

600

300

400

500

msn

m

Nf Np

100

0

200300

400500

600

S’0

S’1

S’Np

S’2S’3

S’4S’5

Mapa de isohipsas del muro del acuífero

V‘(<0) = S'0•I/2

V’ : Volumen de roca o terreno por encima de la base del acuífero

V'(100-200) = (S'0 + S'1)•I + S'2•I/2

V'(0-100) = S’0•I + S'1•I/2

V'(nfinal)= S'ac(0–(nfinal-1))•I/2 + S'nfinal•I/2

V'(200-300) = (S’0+S’1+ S’3)•I + S’3•I/2

Análogamente se calcula V“ (volumen de roca por encima del techo del acuífero y hasta la superficie del terreno).

Volumen de terreno entre la base y el techo del acuífero y la cota del nivel piezométrico (V’Np y V”Np respectivamente).

V'Np y V"Np son iguales a V' -y V" para todos los intervalos entre cotas hasta llegar al intervalo en el cual se encuentra el nivelpiezométrico. En este intervalo el valor de V'Np es:

V'Np = S'ac (0 – (Np-1))•INp + S'Np•INp/2

* Análogamente se calcula V"Np (volumen de roca por encima del techo del acuífero y hasta la cota del nivel piezométrico).

S'ac (0-Np-1)= Superficie acumulada (medida en el mapa) desde la base del acuífero hasta la cota de la isohipsa inmediatamente inferior a la cota del nivel piezométrico.

INp= Valor (en metros) del intervalo entre la cota del nivel piezométrico y la cota de la isohipsa inmediatamente inferior a éste.

S'Np= Superficie (medida en el mapa) entre la isohipsa inmediatamente inferior al nivel piezométrico y ésta.

Cálculo del volumen de terreno permeable que hay entre la base y el techo del acuífero (VR), del volumen de terreno saturado (entre la base del acuífero y el nivel piezométrico, Vsat) y del volumen de agua subterránea contenida en el volumen de terreno saturado (R)

• Volumen total de terreno permeable que hay entre la base del acuífero y la superficie del terreno (VR):

VRn = V'n - V"n• Volumen de terreno permeable saturado entre la base del acuífero y el nivel

piezométrico (Vsat): Vsat = VR

hasta llegar al intervalo en que se encuentra el nivel piezométrico. En éste

Vsat < VRya que una parte de ese intervalo no está saturado (Vnosat)

• Volúmenes de agua subterránea contenidos en el terreno saturado (R):se calculan multiplicando los volúmenes de roca saturada por la porosidad eficaz (φ) del acuífero, cuyo valor hay que conocer:

Todos los valores calculados para cada intervalo entre cotas se van acumulando para obtener los totales.

Rn = Vsat n . Φ

Ejemplo de estadillo para realizar los cálculos:

MURO TECHO VOLU MEN φ = 0,02

Cota S'n S'n ac V'n S'Np S'Np ac V'Np S''n S''n ac V''n S''Np S''Np ac V''Np VR VR ac Vsat Vsat ac V nosatVnosat ac R Rac

msnm km2 km2 km3 km2 km2 km3 km2 km2 km3 km2 km2 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3

<0 1,8 1,8 - - - -0-100 3,7 3,7 - - - -

100-200 14,4 14,4 - - - -200-300 34,5 34,5 41,3 41,3 - -300-400 24,2 24,2 20,6 28,6 - -400-423 - 7,4 - 1,9 - -400-500 16 - - - 4 - - -

>500 12 - - - 1,3 -Np: 423 msnm

MURO

Cota S'n S'n ac V'n S'Np S'Np ac V'Npmsnm km2 km2 km3 km2 km2 km3

<0 1,8 1,80-100 3,7 3,7

100-200 14,4 14,4200-300 34,5 34,5300-400 30,2 30,2400-423 - 7,4400-500 16 -

>500 12 -Np: 423 msnm

MURO

Cota S'n S'n ac V'n S'Np S'Np ac V'Npmsnm km2 km2 km3 km2 km2 km3

<0 1,8 1,8 0,09 1,8 1,8 0,090-100 3,7 5,5 0,365 3,7 5,5 0,365

100-200 14,4 19,9 1,27 14,4 19,9 1,27200-300 34,5 54,4 3,715 34,5 54,4 3,715300-400 30,2 84,6 6,95 30,2 84,6 6,95400-423 - - - 7,4 92 2,031400-500 16 100,6 9,26 - - -

>500 12 112,6 5,63 - - -Np: 423 msnm

S’n = superficie (medida) entre dos curvas consecutivas en el mapa de isohipsas de la BASE del acuífero, hasta llegar a la superficie del terreno.

S’Np = idem hasta llegar a la cota del nivel piezométrico.

V’n= volumen de terreno entre el muro del acuífero y la superficie del terreno

V’n = (S’ac(n-1) . I) + (S’n . I/2)

V’Np= volumen de terreno entre el muro del acuífero y la cota del nivel piezométrico

V’Np = (S’ac(Np-1) . I) + (S’Np . I/2)

V’n inicial = (S’n inicial . I/2)

V’n final = (S’ac(n final-1) . I/2) + (S’n final . I/2)

TECHO

Cota S''n S''n ac V''n S''Np S''Np ac V''Npmsnm km2 km2 km3 km2 km2 km3

<0 - -0-100 - -

100-200 - -200-300 41,3 41,3300-400 16,6 16,6400-423 - 1,9400-500 11 -

>500 1,3 -

TECHO

Cota S''n S''n ac V''n S''Np S''Np ac V''Npmsnm km2 km2 km3 km2 km2 km3

<0 - -0-100 - -

100-200 - -200-300 41,3 41,3 2,065 41,3 41,3 2,065300-400 16,6 57,9 4,96 16,6 57,9 4,96400-423 - - - 1,9 59,8 1,354400-500 11 68,9 6,34 - - -

>500 1,3 70,2 3,51 - - -

S’’n = superficie (medida) entre dos curvas consecutivas en el mapa de isohipsas del TECHO del acuífero, hasta llegar a la superficie del terreno.

S’’Np = idem hasta llegar a la cota del nivel piezométrico.

V’’n= volumen de terreno entre el techo del acuífero y la superficie del terreno

V’’n = (S’’ac(n-1) . I) + (S’’n . I/2)

V’’Np= volumen de terreno entre el techo del acuífero y la cota del nivel piezométrico

V’’Np = (S’’ac(Np-1) . I) + (S’’Np . I/2)

V’’n inicial = (S’’n inicial . I/2)

V’’n final = (S’’ac(n final-1) . I/2) + (S’’n final . I/2)

VOLU MEN

Cota VR VR ac Vsat Vsat ac V nosat Vnosat acmsnm km3 km3 km3 km3 km3 km3

<0 - -0-100 - -

100-200 - -200-300 - -300-400 - -400-423 - - - -400-500 - - 0,28 0,28

>500 - - 0,975 1,255Ejercicio clase

VOLU MEN

Cota VR VR ac Vsat Vsat ac V nosat Vnosat acmsnm km3 km3 km3 km3 km3 km3

<0 0,090 0,090 0,090 0,090 - -0-100 0,365 0,455 0,365 0,455 - -

100-200 1,270 1,725 1,270 1,725 - -200-300 1,650 3,375 1,650 3,375 - -300-400 1,990 5,365 1,990 5,365 - -400-423 - - 0,677 6,042 - -400-500 2,920 8,285 - - 2,92 2,92

>500 2,120 10,405 - - 2,12 5,04Ejercicio clase

VRn = volumen de terreno (acuífero)

VRn= V’n – V’’n

VSat= volumen de terreno saturado hasta la cota del nivel piezométrico

VSat= V’Np – V’’Np

Vnosat= volumen de terreno no saturado hasta la superficie del terreno

Vnosat = VR por encima de Np

φ = 0,02

Cota R Racmsnm km3 km3

<00-100

100-200200-300300-400400-423400-500 - -

>500

φ = 0,02

Cota R Racmsnm km3 km3

<0 0,002 0,0020-100 0,007 0,009

100-200 0,025 0,035200-300 0,033 0,068300-400 0,040 0,107400-423 0,014 0,121400-500 - -

>500

R = volumen de agua subterránea contenida en el terreno, calculada por intervalos entre cotas:

R = Vsat * Φ

Estadillo entero relleno:

V'n = (S'ac (n-1) . I) + (S'n . I/2)V'Np = (S'ac (Np-1) . INp) + (S'Np . I/2)V'Rn = V'n - V''n

V'sat n = V'Np - V''Np

Excepciones:

V'<ninicial = S'ninicial . I/2V'nfinal = (S'ac (nfinal-1) . I/2) + (S'nfinal . I/2)

MURO TECHO VOLU MEN φ = 0,02

Cota S'n S'n ac V'n S'Np S'Np ac V'Np S''n S''n ac V''n S''Np S''Np ac V''Np VR VR ac Vsat Vsat ac V nosatVnosat ac R Rac

msnm km2 km2 km3 km2 km2 km3 km2 km2 km3 km2 km2 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3 km3

<0 1,8 1,8 0,09 1,8 1,8 0,09 - - 0,090 0,090 0,090 0,090 - - 0,002 0,0020-100 3,7 5,5 0,365 3,7 5,5 0,365 - - 0,365 0,455 0,365 0,455 - - 0,007 0,009

100-200 14,4 19,9 1,27 14,4 19,9 1,27 - - 1,270 1,725 1,270 1,725 - - 0,025 0,035200-300 34,5 54,4 3,715 34,5 54,4 3,715 41,3 41,3 2,065 41,3 41,3 2,065 1,650 3,375 1,650 3,375 - - 0,033 0,068300-400 30,2 84,6 6,95 30,2 84,6 6,95 16,6 57,9 4,96 16,6 57,9 4,96 1,990 5,365 1,990 5,365 - - 0,04 0,107400-423 - - - 7,4 92 2,0309 - - - 1,9 59,8 1,354 - - 0,677 6,042 - - 0,014 0,121400-500 16 100,6 9,26 - - - 11 68,9 6,34 - - - 2,920 8,285 - - 2,24 2,24 - -

>500 12 112,6 5,63 - - - 1,3 70,2 3,51 - - - 2,120 10,41 - - 2,12 4,36Np: 423 msnm

Dibujar la variación del volumen de roca entre cotas (VR) junto a Rac permiteconocer la distribución de la capacidad de almacenamiento del acuífero en función de la profundidad.

Máxima capacidad de almacenamiento: entre las cotas 400 y 500

Curva de explotación: Evolución de los volúmenes de agua acumulados (Rac) en el acuífero con la profundidad

Cota VR Racmsnm km3 x 103 km3 x 103

-50 90 1,850 365 9,1

150 1270 34,5250 1650 67,5350 1990 107,3423 120,8450 2920550 2120

Utilidad: planificar la distribución espacial y el volumen de los bombeos que se realizarán cada año en función del estado del acuífero (del nivel piezométrico) al comienzo de la estación de riegos, de forma que se minimicen los descensos piezométricos regionales que ocasionarán esos bombeos.

-100

0

100

200

300

400

500

600

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250-100

0

100

200

300

400

500

600

VR Rac

Rac y VR (km3 x 1000)

Cot

a de

l ter

reno

(msn

m)