12935014 Resumen Hidrogeologia Nando

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<ul><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 1/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>INTRODUCCION</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 1</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 2/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>El agua es un elemento esencial para la vida, siendo generador principal de</p><p>toda actividad realizada por el hombre. Se calcula que el volumen total de</p><p>agua en la naturaleza es de 1,400 millones de km3. El 97,3 % de las aguas</p><p>que existen en la tierra, estn en los ocanos, y son saladas, y solo el 2,7 %,</p><p>corresponde a las aguas dulces. Ahora partiendo del porcentaje que existe deagua dulce, se puede decir que el 77,2 % se encuentra en los casquetes</p><p>polares, el 22,4 % est constituido por aguas subterrneas y el 0,36 %</p><p>corresponde a lagos y ros. Por ltimo, el agua en estado gaseoso se</p><p>encuentra en la atmsfera y representa el 0.04 % del volumen total de agua</p><p>dulce. Las aguas subterrneas alcanzan aproximadamente un volumen de</p><p>37,8 millones de km3 del total de agua disponible (1,400 millones de km3)</p><p>en la tierra. En zonas ridas, siempre el hombre ha mirado hacia los recursos</p><p>de agua subterrnea para su sobrevivencia. En consecuencia es evidente</p><p>entonces la importancia de las aguas subterrneas como recurso estratgico</p><p>para la vida de la humanidad.</p><p>En el Per, las aguas subterrneas cumplen un rol fundamental en el</p><p>desarrollo social y econmico de los diferentes valles del pas, utilizndose en</p><p>sus diferentes usos (poblacional, agrcola, pecuario, industrial y otros), cuya</p><p>sobreexplotacin en algunos de stos ya est ocasionando su contaminacin</p><p>(intrusin marina) y en otros, su agotamiento. Teniendo en consideracin lo</p><p>indicado anteriormente, a partir de 1997, la Ex - Direccin General de Aguasy</p><p>Suelos - DGAS hoy Intendencia de Recursos Hdricos, reinici los estudios</p><p>sobre Aguas Subterrneas en diferentes valles, motivado principalmente por</p><p>la desactualizacin de la informacin hidrogeolgica (20 a 27 aos de</p><p>desfase), ausencia de monitoreos de los acuferos, carencia de Cartas</p><p>Hidrogeolgicas (1974), Nulo modelamiento de acuferos (slo en Lima </p><p>1974) y ausencia de gestin y administracin de los recursos hdricos</p><p>subterrneos.</p><p>Como resultado de los Estudios Hidrogeolgicos, Geofsicos y Monitoreos de</p><p>Aguas Subterrneas, actualmente la Intendencia de Recursos Hdricos del</p><p>INRENA, tiene informacin hidrogeolgica actualizada y confiable de 29</p><p>valles, distribuidos en 17 Administraciones Tcnicas de los Distritos de Riego.</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 2</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 3/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>CONTENIDO 1: QU ES LA HIDROGEOLOGIA?</p><p>CONTENIDO 2: QU ES ELCICLO HIDROLOGICO?</p><p>CONTENIDO 3: LA HIDRAULICA SUBTERRANEA</p><p>CONTENIDO 4: OBRAS DE CAPTACION DE AGUAS SUBTERRANEAS:</p><p>CONTENIDO 5: DISEO DE POZOS</p><p>CONTENIDO 6: TEMAS COMPLEMENTARIOS</p><p>Qu es la Hidrogeologa?</p><p>Generalidades</p><p>1.-HIDROGEOLOGIA:</p><p>La hidrogeologa es la disciplina cientfica que estudia las aguas</p><p>subterrneas. Como todos sabemos el vapor del agua de la atmsferacuando se condensa produce la lluvia. Esta agua al caer, una parte discurre</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 3</p><p>CONTENIDO 1</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 4/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>por la superficie, dando lugar a los ros lagos y ocanos y otra se infiltra. El</p><p>agua se infiltra en el terreno, discurriendo por el subsuelo y reapareciendo en</p><p>la superficie a travs de manantiales, ros o el mar.</p><p>2.- PERFIL DEL INGENIERO CON INTERES EN LA HIDROGEOLOGIA:</p><p>Las personas interesadas en el desarrollo de un programa de delimitacin de</p><p>zonas de proteccin para pozos de abastecimiento deben de tener</p><p>fundamentos bsicos de geologa, hidrogeologa, geofsica, hidrogeoqumica,</p><p>adems de una buena cuota de buena voluntad y mucho entusiasmo.</p><p>Adicionalmente, deben de comprender las principales componentes del ciclo</p><p>hidrolgico y como interactan entre s y con el agua subterrnea. Respecto</p><p>a la geologa es necesario tener conocimiento elemental de las</p><p>caractersticas de los diferentes tipos de rocas que existen en la superficieterrestre, as como referencias de los procesos y mecanismos que modifican</p><p>su composicin original. Tambin deben de tener elementos suficientes como</p><p>para determinar que tipos de acuferos son los que explotan los pozos,</p><p>conocer la terminologa relacionada con la operacin y manejo de los</p><p>mismos, a fin de que sea posible realizar una evaluacin y valoracin de la</p><p>informacin disponible. En lo referente a la hidrogeoqumica, es conveniente</p><p>conocer cuales son las principales especies que pueden existir disueltas en</p><p>el agua subterrnea, as como las concentraciones mximas de acuerdo con</p><p>el uso de abastecimiento a la poblacin.</p><p> 3.-INVENTARIO DE FUENTES DE AGUAS SUBTERRANEAS:</p><p>Para tener un mejor conocimiento de la situacin actual, tanto de las</p><p>condiciones de los acuferos, as como del aprovechamiento de las aguas</p><p>subterrneas, la informacin bsica ms importante son los datos obtenidos</p><p>durante el inventario de pozos y manantiales.</p><p>En esta actividad es muy recomendable no intentar ahorrar dinero en la</p><p>calidad de los datos obtenidos o en su elaboracin. Casi siempre no ser</p><p>posible, ni conveniente, realizar el inventario de todos los pozos existentes,</p><p>sino solamente de los ms caractersticos. Dependiendo de los objetivos del</p><p>estudio, como promedio se considera adecuada la densidad de un punto</p><p>inventariado cada 4 cm2 del mapa base del estudio a modo de primera</p><p>aproximacin. Esto equivale a un punto por Km2 para los mapas a escala</p><p>1:50.000, y a un punto cada 16 Km2 para los mapas a escala 1:200.000. El</p><p>rendimiento del tcnico encargado del Inventario viene a ser de 60 a 120puntos por mes, incluyendo el tiempo necesario para pasar los datos a</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 4</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 5/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>limpio. En el caso de un estudio en detalle, donde se tiene que cuantificar</p><p>con el mayor detalle posible el balance de las aguas subterrneas, ser</p><p>necesario inventariar el mayor nmero posible de pozos y manantiales, que</p><p>permitan conocer los volmenes de descarga artificial y natural de las aguas</p><p>subterrneas.</p><p>Durante el inventario de pozos y manantiales, los datos que se recaban y las</p><p>mediciones que se realizan en campo son las siguientes: nombre del</p><p>propietario, situacin geogrfica (Departamento, Municipio, Provincia,</p><p>Cantn, etc.); ubicacin exacta del punto, con sus correspondientes</p><p>coordenadas y cota; uso del pozo; profundidad del nivel esttico;</p><p>profundidad del nivel dinmico; caudal de produccin; tiempo de bombeo;</p><p>caractersticas del pozo (profundidad, dimetro, profundidad de los filtros,</p><p>columna litolgica) y conductividad elctrica del agua.</p><p>Mediante el procesamiento de esta informacin y la elaboracin de mapas</p><p>piezomtricos, de produccin y de conductividad elctrica, inmediatamente</p><p>se puede conocer las reas de recarga y descarga de los acuferos, las</p><p>direcciones de flujo subterrneo, las zonas de explotacin intensiva o sobre</p><p>explotacin, los volmenes de extraccin en una determinada rea y la</p><p>calidad de las aguas en cuanto a su mineralizacin. Esta informacin ya es</p><p>un criterio tcnico importante para establecer polticas inmediatas de</p><p>aprovechamiento de las aguas subterrneas.</p><p>4. CONOCIENDO LOS ACUIFEROS:</p><p>La evaluacin de las distintas facilidades existentes en el rea donde nos</p><p>proponemos realizar las pruebas es el primer paso a dar para preparar el diseo.</p><p>*Informacin sobre el acufero:</p><p>Debe estar disponible o investigarse convenientemente la siguiente informacin</p><p>sobre el acufero</p><p>1. Profundidad hasta el acufero, espesor del mismo, as como los cambios en su</p><p>configuracin en el rea que va a ser sometida a la prueba.</p><p>2. Planos o mapas de las discontinuidades del acufero causadas por cambios en la</p><p>litologa o por la presencia de ros y lagos.</p><p>3. clculos y estimados de todas las propiedades hidrulicas pertinentes del</p><p>acufero y de las rocas adyacentes realizados por los medios disponibles. Si se</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 5</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 6/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>sospecha la presencia de capas semiconfinantes esto debe tenerse en cuenta al</p><p>analizar los resultados de las pruebas.</p><p>PROPOSITOS DE LA EVALUACION EN EL LUGAR:</p><p>a) Describir el acufero, el pozo de control y los pozos de observacin con el detalle</p><p>suficiente, que permitir enfocar correctamente su anlisis.</p><p>b) Suministrar una base firme para predecir el valor relativo de los resultados de las</p><p>pruebas teniendo en cuenta las facilidades existentes y llamar la atencin sobre las</p><p>posibles deficiencias en la localizacin de los pozos de observacin y en otros</p><p>aspectos.</p><p>Si la evaluacin previa del lugar, indica que ste tiene caractersticas que se</p><p>desvan notablemente de las que se suponen al deducir las frmulas de pozo</p><p>existentes, el lugar debe descartarse como zona de prueba.</p><p>5.-CONOCIENDO ALGUNOS OTROS CONCEPTOS IMPORTANTES</p><p>1. Flujo en medio poroso.- Principios que lo rigen. Ley de Darcy (rango de</p><p>validez). Flujos laminar y turbulento. Ecuacin de continuidad. Flujo</p><p>uniforme y variable. Flujo libre y bajo presin. Flujo radial hacia pozos.</p><p>2. Tipos de acuferos. Libres, confinados y semi-confinados. (Caractersticas</p><p>y propiedades). Oscilacin del nivel hidrulico (causas). Coeficiente de</p><p>almacenamiento. Sensibilidad baromtrica.</p><p>3. Hidrodinmica. Curvas equipotenciales (isofreticas o isopiezas),construccin y propiedades. Red de flujo, elaboracin y clasificacin por</p><p>su forma en planta y perfil. Identificacin de mbitos de recarga y de</p><p>descarga. Interpretacin hidrodinmica cualitativa y cuantitativa.</p><p>4...Determinacin de parmetros hidrulicos. Transmisividad,</p><p>permeabilidad, porosidad y almacenamiento. Mtodos empricos, de</p><p>laboratorio y de campo. Trazadores. Ensayos de bombeo (mtodos de</p><p>equilibrio y de variacin, a caudal constante y variable). Ensayos de</p><p>depresin y de recuperacin. Caractersticas del pozo de bombeo y de</p><p>observacin. Ensayos en acuferos libres, confinados y semiconfinados.</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 6</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 7/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>Interpretacin. Validez de los resultados. Ventajas y limitaciones de los</p><p>diferentes mtodos.</p><p>5. Hidroqumica. Propiedades de la molcula de agua. Incorporacin de</p><p>elementos en solucin (diferentes procesos). Composicin de la corteza,</p><p>del agua de mar y del agua de lluvia. Sales aportadas por las rocas(gneas, metamrficas, sedimentarias). ndice de solubilidad. Movilidad</p><p>inica. Zonaciones (tipos). Relaciones inicas e ndices hidroqumicos.</p><p>Qu es el ciclo hidrolgico y reservorio acufero?</p><p>Desarrollo</p><p>6.- EL CICLO HIDROLOGICO</p><p>Podemos pensar el ciclo hidrolgico como una serie de reservas, o reas de</p><p>almacenamiento, y una serie de procesos que causan que el agua se mueva entreestas reservas. Las reservas ms grande, de lejos, son los ocanos, que contienen</p><p>aproximadamente un 97% del agua de la Tierra. El 3% restante es el agua dulce,</p><p>tan importante para nuestra sobrevivencia. De sta, aproximadamente 78% est</p><p>almacenada en la Antrtica y en Groenlandia. Aproximadamente 21% de agua</p><p>dulce en la Tierra es agua almacenada en sedimentos y rocas debajo de la</p><p>superficie de la tierra. El agua dulce que vemos en los ros, arroyos, lagos y en la</p><p>lluvia constituye menos del 1% del agua dulce de la Tierra y menos que el 0.1%</p><p>de toda el agua de la Tierra.</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 7</p><p>CONTENIDO 2</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 8/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>El ciclo hidrolgico. Las flechas indican el volumen del agua queviaja de una reserva a otra.</p><p>7.-FORMACIONES GEOLOGICAS (ACUIFEROS, ACUICLUDOS ACUIFUGOS,ETC)</p><p>INTRODUCCION:Un acufero es un almacn geolgico a mayor profundidad, en el que se deposita el</p><p>agua que puede ser bombeada posteriormente. En el primer caso el agua forma</p><p>parte de un suelo que no est saturado, mientras que en el segundo, los acuferos</p><p>se encuentran saturados o muy cerca de saturacin.</p><p>Si no existe una capa impermeable entre el acufero y la superficie del suelo, el</p><p>acufero se llama no confinado, libre o fretico; la superficie libre del agua o</p><p>Fernando Huacn | Manual recopilado de Hidrogeologa 8</p></li><li><p>7/28/2019 12935014 Resumen Hidrogeologia Nando</p><p> 9/49</p><p>[Ao]</p><p>UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO</p><p>Facultad de Ingeniera AgrcolaEscuela Profesional de Ingeniera Agrcola</p><p>nivel fretico, en este tipo de acuferos est en equilibrio con la presin atmosfrica.</p><p>Un acufero entre estratos de suelo de baja permeabilidad o totalmente</p><p>impermeable, se conoce como acufero confinado, artesiano o brotante, y</p><p>comnmente la presin del agua entre ambos estratos es superior a la presin</p><p>atmosfrica. Otro tipo de acufero, con caractersticas similares a los acuferoslibres, es el acufero colgado: depsito que se encuentra sobre un estrato</p><p>impermeable o semipermeable cercano a la superficie, siendo su reserva de agua</p><p>de una menor magnitud.</p><p>El material presente en un acufero puede estar compuesto de diversos depsitos</p><p>como arenas, gravas, limos y arcillas; o tambin por formaciones geolgicas talescomo roca fracturada y/o fisuras provocadas por fallas, o material calcreo (caliza)</p><p>con grietas producto de disolucin.</p><p>8.- CONCEPTOS SOBRE DISTINTOS TIPOS DE ACUIFEROS:</p><p>ACUIFERO.- Son Las formaciones geolgicas en que se acumula el agua</p><p>subterrnea y que son capaces de cederla. Los acuferos sirven como conductos de</p><p>transmisin y como depsitos de almacenamiento. Como conductos de transmisin</p><p>transportan el agua subterrnea de las reas de recarga, hacia lagos, pantanos,</p><p>manantiales, pozos y otras estructuras de captacin. Como depsitos dealmacenamiento, los acuferos actan suministrando agua de sus reservas para ser</p><p>utilizada cuando la extraccin exceda a la recarga y, a la vez, almacenando agua</p><p>durante los perodos en que la recarga resulta mayor que la extraccin.</p><p>los acuferos se caracterizan por ser permeables al agua, es decir, por permitir el</p><p>paso de sta a travs de ellos; pero, junto a los acuferos propiamente dichos,</p><p>aparecen otras formaciones geolgicas que reciben nombres de acuerdo con sus</p><p>posibilidades de contener agua y de permitir su circulacin, tales como: los</p><p>acuicludos o acuicierres, los acuitardos y los acufugos .</p><p>ACUICLUDOS (del latn claudere = cerrar).- son formaciones geolgicas</p><p>impermeables que contienen agua, pero que no la transmiten, haciendo de este</p><p>modo imposible su explotacin. En este cas...</p></li></ul>