de exploración y aprovechamiento de aguas subterráneas. · el curso está orientado al...
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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE ESTUDIOS DE POSTGRADOS
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T R I M E S T R E
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Nombre del Cuso: Desarrollo, Gestión y Manejo del Agua Subterránea
Código: GIRH 12 Créditos: 3
Escuela: ESTUDIOS DE ESTUDIOS DE POSTGRADO
Maestría a la que pertenece:
GESTIÓN DE RECURSOS HIDROGEOLÓGICOS
Docentes: DR. MARVIN ROBERTO SALGUERO BARAHONA
Edificio: T-1 Sección: A
Salón del curso:
Horario del curso:
07:00 a 10:00 HORAS
Horas por semana del curso: 3 horas presenciales por semana
Trimestre: Cuarto Período: 21 de febrero al 23 de mayo de 2020
1. DESCRIPCIÓN DEL CURSO El curso está orientado al conocimiento de técnicas y metodologías para sostener, conservar, proteger, restaurar y regenerar los sistemas de aguas subterráneas. Conocer los principales métodos de exploración y aprovechamiento de aguas subterráneas. Comprende el conocer metodologías y procesos en el aprovechamiento de las aguas subterráneas desde la estimación de la presencia de acuíferos, sus características, las formas de acceder a ellas, así como el manejo posterior que incluye el tema de manejo de riesgos ambientales. La gestión de la oferta de las aguas subterráneas incluye ineludiblemente el cálculo de esas “reservas” de agua, para su aprovechamiento de una forma integral; incluyendo las formas de exploración para establecer cantidad y calidad disponible, así como las formas de aprovechamiento de las mismas con enfoque de sostenibilidad y sustentabilidad.
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2. OBJETIVOS
3. COMPETENCIAS TERMINALES Al finalizar el curso el estudiante desarrolla las siguientes competencias.
Describe las interacciones de agua superficial y subterránea.
Identifica los procesos de recarga y descarga hídrica y los factores influyentes.
Describe y caracteriza los métodos de exploración y explotación del agua subterránea.
Conoce los riesgos de contaminación de las aguas subterráneas
Identifica las causas y efectos del proceso de degradación del agua
Selecciona acciones de gestión inteligente del agua, mediante el análisis integral, bajo el enfoque de desarrollo sostenible
General 1. Capacitar al profesional para que
conozca y sea capaz de utilizar
conceptos y herramientas para el
uso sostenible de las aguas
subterráneas
2. Desarrollar habilidades en el
manejo de información para la toma
de decisiones en el manejo y
aprovechamiento de aguas
subterráneas
3. Desarrollar elementos
conceptuales a tomar en cuenta en
el aprovechamiento y gestión de
las aguas subterráneas.
ESPECÍFICOS El maestrando al final del curso será capaz de:
1. Describir el sistema de aguas subterráneas y sus propiedades físicas, químicas y biológicas 2. Identificar los métodos de exploración de aguas subterráneas. 3. Caracterizar los ambientes con potencialidades de aprovechamiento de aguas subterráneas 4. Conocer la aplicación de las técnicas de tratamiento de los diferentes tipos de contaminación. 5. Conocer los riesgos
ambientales del aprovechamiento de
las aguas subterráneas
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4. CONTENIDO TEMÁTICO DEL CURSO El contenido del curso es indicativo y podría cambiar según las necesidades del curso e interés de los maestrandos.
Unidad Tema
I
Introducción
Conceptos Procedimientos metodológicos Explotación intensiva de acuíferos: consecuencias, sobreexplotación Rol de los sistemas hídricos subterráneos en la gestión de los recursos hídricos. Uso
conjunto Articulación con situaciones ambientales de vulnerabilidad y riesgo Aspectos económicos y sociales de la gestión de los recursos hídricos subterráneos Contaminación y comportamiento de contaminantes en el sistema subterráneo
II
El ciclo hidrológico
Balance hídrico natural de un territorio Tratamiento de series climáticas Modelos de precipitación – escorrentía Tratamiento de datos hidrológicos Interpretación de hidrogramas Descomposición de hidrogramas. El flujo base
III
Metodología General de exploración
Métodos geológicos de superficie Métodos geológicos subterráneos Métodos geofísicos de superficie Métodos geofísicos subterráneos Rocas metamórficas Rocas plutónicas Rocas volcánicas Rocas sedimentarias
Rocas sedimentarias no consolidadas Rocas sedimentarias consolidadas Rocas sedimentarias cársticas
IV
Técnicas de explotación
Métodos de construcción de pozos Desarrollo del pozo Equipo de bombeo Protección sanitaria Rehabilitación de pozos Pozos horizontales y galerías filtrantes Pozos colectores
V Control de acuíferos
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Persistencia y degradabilidad Contaminación y comportamiento de contaminantes en el sistema subterráneo Simulación de situaciones de contaminación y sobreexplotación Análisis de las principales técnicas de recuperación de acuíferos
VI
Gestión de las aguas subterráneas Introducción. Elaboración y alcance del balance de agua en acuíferos.
Definición y alcance de los conceptos de recursos y reservas. Aprovechamiento de las aguas subterráneas para abastecimiento de agua potable, en la industria, en la minera, en la agricultura. Recarga artificial de acuíferos. Alcances y limitaciones. Gestión de acuíferos: calidad, cantidad y gestión integrada. Gestión de acuífero en condiciones extremas (sequías). Gestión de acuíferos en zonas ambientalmente sensibles (humedales, manantiales,
bofedales). Las comunidades de usuarios de aguas subterráneas en la gestión del recurso hídrico. Experiencias de gestión de acuíferos en Latinoamérica.
VII
Planificación de aguas subterráneas
Objetivos de la planificación hidrogeológica. Uso conjunto agua subterránea – agua superficial. Manejo sustentable de acuíferos. Cambio climático y efectos en la planificación del uso de aguas subterráneas Protección de acuíferos de la contaminación. Análisis de la vulnerabilidad en la planificación hidrogeológica. Conceptos de garantía y de análisis del riesgo. Protección de acuíferos
Criterios para la delimitación de perímetros de protección La protección del agua subterránea destinada al consumo humano y su integración en la ordenación del territorio Evaluación práctica de la intensidad de presión de las actividades socio-económicas respecto a las aguas subterráneas Evaluación de la vulnerabilidad intrínseca a la contaminación de los acuíferos Caracterización del riesgo de contaminación de las aguas subterráneas Delimitación de zonas de salvaguarda como figura de protección
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5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Las actividades descritas a continuación son tentativas por lo que podrían cambiar según las necesidades del curso y los intereses de los maestrandos.
Sesión/Fecha
Objetivos de la sesión Contenidos a desarrollar
(Temas y subtemas) Textos, materiales, equipo, documentos y Bibliografía
Evaluación (instrumentos y cuantificación)
Cla
se N
o.1
Fech
a: 2
2/0
2/2
0
Presentación del docente Descripción del curso Importancia del curso
Unidad 1 Conceptos Procedimientos metodológicos Explotación intensiva de acuíferos: consecuencias, sobreexplotación Rol de los sistemas hídricos subterráneos en la gestión de los recursos hídricos. Uso conjunto Articulación con situaciones ambientales de vulnerabilidad y riesgo
Werner J. 1996. Introducción a la Hidrogeología Universidad Autónoma de Nuevo León. 200
p Custodio, E.; Llamas, M. R. 2001. Hidrología subterránea. 2 ed. Barcelona, España, Ediciones Omega. v. 1-2, 2350 p.
Opinión personal 03 puntos
Cla
se N
o.2
Fech
a: 2
9/0
2/2
0
Importancia del estudio de las aguas subterráneas
Aspectos económicos y sociales de la gestión de los recursos hídricos subterráneos Contaminación y comportamiento de contaminantes en el sistema subterráneo
Custodio, E.; Llamas, M. R., Sahuquillo, A. 2000. Retos del agua subterránea. Ingeniería del Agua Vol. 7 No.1. pp 23-36
Análisis de artículos 5 puntos
Cla
se N
o. 3
Fech
a: 0
7/0
3/2
0
Descripción del ciclo hidrológico con énfasis en las aguas subterráneas
Unidad 2. El ciclo hidrológico Balance hídrico natural de un territorio Modelos de precipitación – escorrentía Tratamiento de datos hidrológicos Interpretación de hidrogramas Descomposición de hidrogramas. El flujo base
Chow, V; Maidment, D; Mays, L. 1994. Hidrología aplicada. 1era ed. Santa Fé de Bogotá. McGraw- Hill. 584 p. Linsley, A. 1988. Hidrología para ingenieros. 2 ed. México, McGraw-Hill. 386 p. Gottschalk, L. 2010. Notas del curso de procesos de lluvia y escorrentía. Maestría Académica en Hidrología. Universidad de Costa Rica. (correspondencia personal)
Estudio de caso práctico 5 puntos
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Cla
se N
o. 4
Fech
a: 1
4/0
3/2
0
Identificación y conocimiento general de las metodologías de prospección hidrogeológica.
Unidad 3. Metodología General de exploración Métodos geológicos de
superficie Métodos geológicos
subterráneos Métodos geofísicos de
superficie Métodos geofísicos subterráneos
Machorro, R. 2000. Hidrogeología física principios y aplicaciones. Guatemala, Sociedad Geológica Guatemalteca. 113 p.
Comprobación de lectura 5 puntos
Cla
se N
o. 5
Fech
a: 2
1/0
3/2
0
Conocimiento de metodologías especificas para prospección hidrogeológica, tomando en cuenta los tipos de rocas predominantes.
Unidad 4. Exploración del
agua subterránea Rocas metamórficas Rocas plutónicas Rocas volcánicas Rocas sedimentarias • Rocas sedimentarias
no consolidadas
• Rocas sedimentarias consolidadas
• Rocas sedimentarias
cársticas
Fetter, C.W. 2012. Applied Hydrogeology. 4ta. Ed. Pearson Education, Prentice Hall Krasny, J.; Hecht, G. 1998. Estudios hidrogeológicos e hidroquímicos de la región Pacifico de Nicaragua. Managua, Nicaragua, COSUDE-INETER-GTZ. 154 p. Kussmaul, Siegfred. 2003. Geología general. Escuela Centroamericana de Geología, Universidad de Costa Rica. sp.
Análisis de artículos con estudios de caso 5 puntos
Cla
se N
o. 6
Fech
a: 2
8/0
3/2
0
Conocer las técnicas de explotación y/o aprovechamiento del agua.
Unidad 5. Técnicas de
explotación Métodos de construcción de
pozos Desarrollo del pozo Equipo de bombeo Protección sanitaria Rehabilitación de pozos Pozos horizontales y galerías filtrantes Pozos colectores
Johnson, E. E. 1975. El agua subterránea y los pozos. Minnesota, EE.UU., Johnson Inc. 513 p. Auge, M 2005. Perforaciones hidrogeológicas. Universidad de Buenos aires. 78 p.
Informe de estudio de
caso
5 puntos
Cla
se N
o. 7
Fech
a: 1
8/0
4/2
0
Establecer mecanismos de control de acuíferos, en cantidad y calidad de los mismos
Unidad 6. Control de
acuíferos Persistencia y degradabilidad Contaminación y comportamiento de contaminantes en el sistema subterráneo Simulación de situaciones de contaminación y sobreexplotación Análisis de las principales técnicas de recuperación de acuíferos
Weight, W.D. 2004. Manual of Applied Field Hydrogeology. McGraw Hill. 553 p Monsalve Sáenz, G. 1999. Hidrología en la ingeniería. México, Alfaomega. 383 p
Análisis de artículos 5 puntos
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Cla
se N
o. 8
Fech
a: 2
5/0
4/2
0
Comprender los mecanismos utilizados en la gestión del agua de forma integral, para el paradigma participativo a todos niveles Profundizar en el tema de recarga hídrica natural y artificial
Unidad 7. Gestión de las
aguas subterráneas
Introducción. Elaboración y alcance del balance de agua en acuíferos. Definición y alcance de los conceptos de recursos y reservas. Aprovechamiento de las aguas subterráneas para abastecimiento de agua potable, en la industria, en la minera, en la agricultura. Recarga artificial de acuíferos. Alcances y limitaciones.
Healy, R.W. 2010. Estimating Groundwater Recharge. Cambridge University Press. 257 p Barahona Carias, R. 2001. Estudio y aprovechamiento para riego del acuífero superficial de la zona baja de la Costa Sur de Guatemala. In: Congreso Nacional de Caña de Azúcar (10,2001, Guatemala).
Memoria. Guatemala, CENGICAÑA. p. 115121
Tarea Balance hídrico y recarga
10 puntos
Examen
parcial
15 puntos
Cla
se N
o. 9
Fech
a: 0
2/0
5/2
0
Determinar la gestión de las aguas subterráneas, considerando los ambientes con condiciones especiales
Gestión de acuíferos: calidad, cantidad y gestión integrada. Gestión de acuífero en condiciones extremas (sequías). Gestión de acuíferos en zonas ambientalmente sensibles (humedales, manantiales, bofedales). Las comunidades de usuarios de aguas subterráneas en la gestión del recurso hídrico. Experiencias de gestión de acuíferos en Latinoamérica.
Cabrera C., A. 1997. Determinación de políticas de explotación de las aguas subterráneas para las aldeas de San José Pacul y Pachali del municipio de Santiago Sacatepéquez, Guatemala. Tesis de Ing. Agr. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Agronomía. 52 p.
Presentación de casos a nivel nacional 07 puntos
Cla
se N
o. 1
0
Fech
a: 0
9/0
5/2
0
Establecer las acciones tendientes al ordenamiento del recurso, a través de la planificación hídrica a nivel de cuenca, la interacción de las aguas superficiales y subterráneas; además de considerar escenarios cambiantes procedentes del cambio climático y sus efectos.
Unidad 8. Planificación de aguas subterráneas Objetivos de la planificación hidrogeológica. Uso conjunto agua subterránea – agua superficial. Manejo sustentable de acuíferos. Cambio climático y efectos en la planificación del uso de aguas subterráneas
IARNA (Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente, Universidad Rafael Landívar, GT); IIA (Instituto Incidencia Ambiental, Universidad Rafael Landívar, GT). 2006. Perfil ambiental de Guatemala: tendencias y reflexiones sobre la gestión ambiental. Guatemala. INSIVUMEH (Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología, Departamento de Investigación y Servicios Hídricos, GT). 2004. Estudio de lluvia máxima diaria en la república de Guatemala:
Ensayo
escrito
05 puntos
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resumen ejecutivo. Guatemala. 7 p.
Cla
se N
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Fech
a: 1
6/0
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0
Determinar los mecanismos, estrategias e instrumentos que se proyectan hacia la protección de los acuíferos, sus aprovechamientos, considerando la capacidad máxima de aprovechamiento bajo criterios de sostenibiliad.
Unidad 9. Protección de acuíferos Protección de acuíferos de la contaminación. Análisis de la vulnerabilidad en
la planificación hidrogeológica.
Conceptos de garantía y de análisis del riesgo. Criterios para la delimitación de perímetros de protección Evaluación de la vulnerabilidad intrínseca a la contaminación de los acuíferos Caracterización del riesgo de contaminación de las aguas subterráneas Delimitación de zonas de salvaguarda como figura de protección
Sanders, L. L. 1998. A manual field hydrogeology. New Jersey, EE.UU. Prentice Hall. 381 p. Singhal, B.B.S., Gupta, R.P. 2000. Applied Hydrogeology of fractured rocks. 2da. Ed. Springer. 429 p GUATEMALA. INSIVUMEH- BRGM. 1997. Modelización del transporte de agua y solutos en los estratos volcánicos y sedimentarios en la Ciudad de Guatemala. Proyecto de cooperación Franco- Guatemalteco. 144 p.
Trabajo final 10 puntos
Examen Final 20 puntos
6. NOTA DE PROMOCIÓN Y EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO ACADÉMICO
La nota de promoción es de 70 puntos en una escala de 0 a 100 puntos, de acuerdo con el Reglamento del sistema de Estudios de Postgrado de la USAC. La asistencia debe ser de al menos el 85%. La zona es de 70 puntos y la evaluación final es de 30 puntos, no hay exámenes de recuperación.
Parciales, exámenes cortos, trabajos y exposiciones 70 puntos
Total de la Zona 70 puntos 70%
Evaluación Final 30 puntos 30% NOTA DE PROMOCIÓN 100 puntos 100%
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BIBLIOGRAFIA 1. Alvarado, G; Herrera, I. 2000. Mapa fisiográfico - geomorfológico de la república de
Guatemala. Guatemala, Plan de Acción Forestal para Guatemala. Esc. 1:250,000.
Color.
2. Aparicio, M. 2001. Fundamentos de hidrología de superficie. México, Limusa. 303 p. 3. Auge, M 2005. Perforaciones hidrogeológicas. Universidad de Buenos aires. 78 p.
4. Barahona Carias, R. 2001. Estudio y aprovechamiento para riego del acuífero
superficial de la zona baja de la Costa Sur de Guatemala. In: Congreso Nacional de
Caña de Azúcar (10,2001, Guatemala). Memoria. Guatemala, CENGICAÑA. p. 115-
121
5. Cabrera C., A. 1997. Determinación de políticas de explotación de las aguas
subterráneas para las aldeas de San José Pacul y Pachali del municipio de Santiago
Sacatepéquez, Guatemala. Tesis de Ing. Agr. Guatemala, Universidad de San Carlos
de Guatemala, Facultad de Agronomía. 52 p.
6. Chow, V; Maidment, D; Mays, L. 1994. Hidrología aplicada. 1era ed. Santa Fé de
Bogotá. McGraw-Hill. 584 p.
7. Custodio, E.; Llamas, M. R. 2001. Hidrología subterránea. 2 ed. Barcelona, España,
Ediciones Omega. v. 1-2, 2350 p.
8. Custodio, E.; Llamas, M. R., Sahuquillo, A. 2000. Retos del agua subterránea.
Ingeniería del Agua Vol. 7 No.1. pp 23-36
9. Escuela Latinoamericana de Física de Suelos. 2003. Evaluación de parámetros y
procesos hidrológicos del suelo: Hidrología de suelos. La Serena, Chile. 140 p.
10. Fetter, C.W. 2012. Applied Hydrogeology. 4ta. Ed. Pearson Education, Prentice Hall
11. Gottschalk, L. 2010. Notas del curso de procesos de lluvia y escorrentía. Maestría
Académica en Hidrología. Universidad de Costa Rica. (correspondencia personal)
12. GUATEMALA. INSIVUMEH-BRGM. 1997. Modelización del transporte de agua y
solutos en los estratos volcánicos y sedimentarios en la Ciudad de Guatemala.
Proyecto de cooperación Franco-Guatemalteco. 144 p.
13. Guatemala. Ministerio De Agricultura, Ganadería Y Alimentación. UNIDAD DE
POLÍTICAS E INFORMACIÓN ESTRATEGICA. 2001. Mapa fisiográfico-
geomorfológico de la República de Guatemala. Memoria Técnica. 117 p.
(http://www.maga.gob.gt/sig)
14. Healy, R.W. 2010. Estimating Groundwater Recharge. Cambridge University Press.
257 p
15. Herrera Ibáñez, I. 1998. Reconocimiento hidrogeológico de la cuenca del río Itzapa,
Departamento de Chimaltenango, Guatemala. Tesis de Mag. Sc. Costa Rica,
Universidad Nacional de Costa Rica, Escuela Centroamericana de Geología. 104 p.
16. IARNA (Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente, Universidad Rafael
Landívar, GT); IIA (Instituto Incidencia Ambiental, Universidad Rafael Landívar, GT).
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2006. Perfil ambiental de Guatemala: tendencias y reflexiones sobre la gestión
ambiental. Guatemala.
17. INSIVUMEH (Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e
Hidrología, Departamento de Investigación y Servicios Hídricos, GT). 2004. Estudio de
lluvia máxima diaria en la república de Guatemala: resumen ejecutivo. Guatemala. 7
p.
18. Johnson, E. E. 1975. El agua subterránea y los pozos. Minnesota, EE.UU., Johnson
Inc. 513 p.
19. Krasny, J.; Hecht, G. 1998. Estudios hidrogeológicos e hidroquímicos de la región
Pacifico de Nicaragua. Managua, Nicaragua, COSUDE-INETER-GTZ. 154 p.
20. Kussmaul, Siegfred. 2003. Geología general. Escuela Centroamericana de Geología,
Universidad de Costa Rica. sp.
21. Linsley, A. 1988. Hidrología para ingenieros. 2 ed. México, McGraw-Hill. 386 p.
22. Machorro, R. 2000. Hidrogeología física principios y aplicaciones. Guatemala,
Sociedad Geológica Guatemalteca. 113 p.
23. Marín, G. 2002. Notas del curso hidráulica fluvial. Especialización en Recursos
Hídricos. Escuela Colombiana de Ingeniería.
24. Marques, J.M., Mintegui Aguirre, J.A., Manzano Arellano, M. 2012. Hidrología. In: 7ma.
Asamblea Hispano-Portuguesa de Geodesia y Geofísica. Donostia-San Sebastián.
174 p
25. Martínez, E. 2001. Hidráulica fluvial, principios y práctica. Madrid, Ediciones Técnicas
y Científicas. 382 p.
26. Méndez, N. 2004. Transporte de sedimentos: aplicaciones en ingeniería de riegos e
ingeniería de ríos (Correspondencia personal).
27. Monsalve Sáenz, G. 1999. Hidrología en la ingeniería. México, Alfaomega. 383 p
28. Sanders, L. L. 1998. A manual field hydrogeology. New Jersey, EE.UU. Prentice
Hall. 381 p.
29. Singhal, B.B.S., Gupta, R.P. 2000. Applied Hydrogeology of fractured rocks. 2da. Ed.
Springer. 429 p 30. Weight, W.D. 2004. Manual of Applied Field Hydrogeology. McGraw Hill. 553 p
31. Werner J. 1996. Introducción a la Hidrogeología Universidad Autónoma de Nuevo
León. 200 p