RESUMEN HIDROGEOLOGIA

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<ul><li><p>Alex Espinoza 1 prohibida su reproduccin</p></li><li><p>Alex Espinoza 2 prohibida su reproduccin</p></li><li><p>Alex Espinoza 3 prohibida su reproduccin</p><p>-CONTENIDO:</p><p>CURSO: HIDROGEOLOGIA</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></li><li><p>Alex Espinoza 4 prohibida su reproduccin</p><p>Qu es la Hidrogeologa?Generalidades</p><p>1.-HIDROGEOLOGIA:</p><p>La hidrogeologa es la parte de la geologa que estudia las aguas subterrneas.Como todos sabemos el vapor del agua de la atmsfera cuando se condensaproduce la lluvia. Esta agua al caer, una parte discurre por la superficie, dandolugar a los ros lagos y ocanos y otra se infiltra. El agua se infiltra en el terreno,</p><p>discurriendo por el subsuelo y reapareciendo en la superficie a travs demanantiales, 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 dezonas de proteccin para pozos de abastecimiento deben de tener fundamentosbsicos de geologa, hidrogeologa, geofsica, hidrogeoqumica, adems de unabuena cuota de buena voluntad y mucho entusiasmo. Adicionalmente, deben decomprender las principales componentes del ciclo hidrolgico y comointeractan entre s y con el agua subterrnea. Respecto a la geologa esnecesario tener conocimiento elemental de las caractersticas de los diferentestipos de rocas que existen en la superficie t errestre, as como referencias de losprocesos y mecanismos que modifican su composicin original. Tambin debende tener elementos suficientes como para determinar que tipos de acuferos sonlos que explotan los pozos, conocer la terminologa relacionada con la operaciny manejo de los mismos, a fin de que sea posible realizar una evaluacin yvaloracin de la informacin disponible. En lo referente a la hidrogeoqumica, es</p><p>CONTENIDO 1</p></li><li><p>Alex Espinoza 5 prohibida su reproduccin</p><p>conveniente conocer cuales son las principales especies que pueden existirdisueltas en el agua subterrnea, as como las concentraciones mximas deacuerdo con 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 condicionesde los acuferos, as como del aprovechamiento de las aguas subterrneas, lainformacin bsica ms importante son los datos obtenidos durante el inventariode pozos y manantiales.</p><p>En esta actividad es muy recomendable no intentar ahorrar dinero en la calida dde los datos obtenidos o en su elaboracin. Casi siempre no ser posible, niconveniente, realizar el inventario de todos los pozos existentes, sino solamentede los ms caractersticos. Dependiendo de los objetivos del estudio, comopromedio se considera adecuada la densidad de un punto inventariado cada 4cm2 del mapa base del estudio a modo de primera aproximacin. Esto equivale aun punto por Km2 para los mapas a escala 1:50.000, y a un punto cada 16 Km2para los mapas a escala 1:200.000. El rendimien to del tcnico encargado del</p><p>inventario viene a ser de 60 a 120 puntos por mes, incluyendo el tiemponecesario para pasar los datos a limpio. En el caso de un estudio en detalle,donde se tiene que cuantificar con el mayor detalle posible el balance de la saguas subterrneas, ser necesario inventariar el mayor nmero posible de pozosy manantiales, que permitan conocer los volmenes de descarga artificial ynatural de las aguas subterrneas.</p><p>Durante el inventario de pozos y manantiales, los datos que se r ecaban y lasmediciones que se realizan en campo son las siguientes: nombre del propietario,situacin geogrfica (Departamento, Municipio, Provincia, Cantn, etc.);ubicacin exacta del punto, con sus correspondientes coordenadas y cota; usodel pozo; profundidad del nivel esttico; profundidad del nivel dinmico; caudalde produccin; tiempo de bombeo; caractersticas del pozo (profundidad,dimetro, profundidad de los filtros, columna litolgica) y conductividadelctrica del agua.</p></li><li><p>Alex Espinoza 6 prohibida su reproduccin</p><p>Mediante el procesamiento de esta informacin y la elaboracin de mapaspiezomtricos, de produccin y de conductividad elctrica, inmediatamente sepuede conocer las reas de recarga y descarga de los acuferos, las direcciones deflujo subterrneo, las zonas de explotacin i ntensiva o sobre explotacin, losvolmenes de extraccin en una determinada rea y la calidad de las aguas encuanto a su mineralizacin. Esta informacin ya es un criterio tcnico importante</p><p>para establecer polticas inmediatas de aprovechamiento de las aguassubterrneas.</p><p>4. CONOCIENDO LOS ACUIFEROS:</p><p>La evaluacin de las distintas facilidades existentes en el rea donde nos proponemosrealizar 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 sobre elacufero</p><p>1. Profundidad hasta el acufero, espesor del mismo, as como los cambios en suconfiguracin 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 lalitologa o por la presencia de ros y lagos.</p><p>3. clculos y estimados de todas las propiedades hidrulicas pertinentes del acufero yde las rocas adyacentes realizados por los medios disponibles. Si se sos pecha lapresencia de capas semiconfinantes esto debe tenerse en cuenta al analizar los resultadosde las pruebas.</p></li><li><p>Alex Espinoza 7 prohibida su reproduccin</p><p>PROPOSISTOS DE LA EVALUCION EN LE LUGAR:</p><p>a) Describir el acufero, el pozo de control y los pozos de observacin con el detallesuficiente, que permitir enfocar correctamente su anlisis.</p><p>b) Suministrar una base firme para predecir el valor relativo de los resultados de laspruebas teniendo en cuenta las facilidades existentes y llamar la atencin sobre lasposibles deficiencias en la localizacin de los pozos de observacin y en otros aspectos.</p><p>Si la evaluacin previa del lugar, indica que ste tiene caractersticas que se desvannotablemente de las que se suponen al deducir las frmulas de pozo existentes, el lugardebe descartarse como zona de prueba.</p><p>5.-CONOCIENDO ALGUNOS OTROS CONCEPTOS IMPORTANTES1. Flujo en medio poroso.- Principios que lo rigen. Ley de Darcy (rango de</p><p>validez). Flujos laminar y turbulento. Ecuacin de continuidad. Flujouniforme y variable. Flujo libre y baj o presin. Flujo radial hacia pozos.</p><p>2. Tipos de acuferos. Libres, confinados y semiconfinados. (caractersticas ypropiedades). Oscilacin del nivel hidrulico (causas). Coeficiente dealmacenamiento. Sensibilidad baromtrica.</p><p>3. Hidrodinmica. Curvas equipotenciales (isofreticas e isopicicas),construccin y propiedades. Red de flujo, elaboracin y clasificacin por suforma en planta y perfil. Identificacin de mbitos de recarga y de descarga.Interpretacin hidrodinmica cualitativa y cuantitativ a.</p><p>4...Determinacin de parmetros hidrulicos. Transmisividad, permeabilidad,porosidad y almacenamiento. Mtodos empricos, de laboratorio y de campo.Trazadores. Ensayos de bombeo (mtodos de equilibrio y de variacin, acaudal constante y variable). Ensayos de depresin y de recuperacin.Caractersticas del pozo de bombeo y de observacin. Ensayos en acuferoslibres, confinados y semiconfinados. Interpretacin. Validez de los resultados.Ventajas y limitaciones de los diferentes mtodos.</p><p>5. Hidroqumica. Propiedades de la molcula de agua. Incorporacin deelementos en solucin (diferentes procesos). Composicin de la corteza, delagua de mar y del agua de lluvia. Sales aportadas por las rocas (gneas,metamrficas, sedimentarias). ndice de solubilidad. Movilidad inica.Zonaciones (tipos). Relaciones inicas e ndices hidroqumicos.</p></li><li><p>Alex Espinoza 8 prohibida su reproduccin</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 dealmacenamiento, y una serie de procesos que causan que el agua se mueva entre estasreservas. Las reservas ms grande, de lejos, son los ocanos, que contienenaproximadamente un 97% del agua de la Tierra. El 3% restante es el agua dulce, tanimportante para nuestra sobrevivencia. De sta, aproximadamente 78% estalmacenada en la Antrtica y en Groenlandia. Aproximadamente 21% de agua dulceen la Tierra es agua almacenada en sedimentos y rocas debajo de la superficie de latierra. El agua dulce que vemos en los ros, arroyos, lagos y en la lluvia constituyemenos del 1% del agua dulce de la Tierra y menos que el 0.1% de toda el agua de laTierra.</p><p>El ciclo hidrolgico. Las flechas indican el volumen del agua queviaja de una reserva a otra.</p><p>CONTENIDO 2</p></li><li><p>Alex Espinoza 9 prohibida su reproduccin</p><p>7.-FORMACIONES GEOLOGICAS (ACUIFEROS, ACUICLUDOSACUIFUGOS, ETC)</p><p>INTRODUCCION:Un acufero es un almacn geolgico a mayor profundidad, en el que se deposita el aguaque puede ser bombeada posteriormente. En el primer caso el agua forma parte de unsuelo que no est saturado, mientras que en el segundo, los acuferos se encuentransaturados o muy cerca de saturacin.</p><p>Si no existe una capa impermeable entre el acufero y la superficie del suelo, el acuferose llama no confinado, libre o fretico; la superficie libre del agua o nivel fretico, eneste tipo de acuferos est en equilibrio con la presin atmosfrica . Un acufero entreestratos de suelo de baja permeabilidad o totalmente impermeable, se conoce comoacufero confinado, artesiano o brotante , y comnmente la presin del agua entreambos estratos es superior a la presin atmosfrica . Otro tipo de acufero, concaractersticas similares a los acuferos libres, es el acufero colgado: depsito que seencuentra sobre un estrato impermeable o semiperme able cercano a la superficie, siendosu reserva de agua de una menor magnitud.</p></li><li><p>Alex Espinoza 10 prohibida su reproduccin</p><p>El material presente en un acufero puede estar compuesto de diversos depsitos comoarenas, gravas, limos y arcillas; o tambin por formaciones geolgicas tales como roc afracturada y/o fisuras provocadas por fallas, o material calcreo (caliza) con grietasproducto de disolucin.</p><p> 8.- CONCEPTOS SOBRE DISTINTOS TIPOS DE ACUIFEROS:</p><p>ACUIFERO.- Son Las formaciones geolgicas en que se acumula el agua subterrneay que son capaces de cederla. Los acuferos sirven como conductos de transmisin ycomo depsitos de almacenamiento. Como conductos de transmisin transportan elagua subterrnea de las reas de recarga, hacia lagos, pantanos, manantiales, pozos yotras estructuras de captacin. Como depsitos de almacenamiento, los acuferos actansuministrando agua de sus reservas para ser utilizada cuando la extraccin exceda a larecarga y, a la vez, almacenando agua durante los perodos en que la recarga resultamayor que la extraccin.</p><p>los acuferos se caracterizan por ser permeables al agua, es decir, por permitir el pasode sta a travs de ellos; pero, junto a los acuferos propiamente dichos, aparecen otrasformaciones geolgicas que reciben nombres de acuerdo con sus posib ilidades decontener agua y de permitir su circulacin, tales como: los acuicludos o acuicierres, losacuitardos y los acufugos .</p><p>ACUICLUDOS (del latn claudere = cerrar). - son formaciones geolgicasimpermeables que contienen agua, pero que no la transmi ten, haciendo de este modoimposible su explotacin. En este caso estn las arcillas, que a pesar de contenerenormes cantidades de agua (en muchos casos, ms de 50% de su volumen) no ladrenan por gravedad ni la dejan pasar; por consiguiente, no son aptas para laconstruccin en ellas de captaciones de agua subterrnea.</p><p>ACUITARDOS.- (del latin tardare = retardar) son formaciones geolgicassemipermeables que, conteniendo agua en gran cantidad, la trasmiten muy lentamente,por lo que en estas formaciones ta mpoco resulta adecuado emplazar captaciones; noobstante, en determinados casos, la presencia de un acuitardo puede proporcionar a unacufero que est en contacto con l, una recarga vertical que puede llegar a ser</p></li><li><p>Alex Espinoza 11 prohibida su reproduccin</p><p>importante. Las arcillas limosas y areno sas son formaciones que pueden comportarsecomo acuitardos.</p><p>ACUIFUGOS.- (del latn fugere = huir) son aquellas formaciones geolgicasimpermeables que no contienen agua ni la pueden transmitir, tales c omo, por ejemplo,los macizos rocosos no alterados.</p><p>9.-CLASES DE ACUF ROS: CONFINADO Y LIBRES SEMICONFINADO.De acuerdo con el grado de confinamiento de las aguas que contienen, los acuferospueden clasificarse en cuatro tipos:</p><p>a) Acuferos libres, freticos o no confinados.b) Acuferos confinados o artes ianosc) Acuferos semiconfinados (leaky aquifers)d) Acuferos semilibres.</p><p>Los acuferos libres son aquellos en que el agua subterrnea presenta una superficielibre, sujeta a la presin atmosfrica, como lmite superior de la zona de saturacin. Estasuperficie libre se conoce como superficie fretica y el nivel a que ella se eleva, respectoa otro de referencia, nivel fretico. Est formado en general por un estrato permeableparcialmente saturado de agua que yace sobre otro estrato impermeable o relativ amenteimpermeable. En la mayora de los casos existe solamente un nivel fretico, pero enalgunos casos, a causa de la presencia de acuicierres o acuitardos de pequeasdimensiones relativas, pueden existir acuferos que se denominan acuferos colgadoscon niveles freticos adicionales, tales como aparecen en la figura 1.1.</p></li><li><p>Alex Espinoza 12 prohibida su reproduccin</p><p>En algunos acuferos libres compuestos de partculas finas el drenaje por grav edad delos poros con frecuencia puede que no sea instantneo y, en ese caso, el acufero entregael agua un cierto tiempo despus de que el nivel fretico baja en el mismo. A este tipode acufero se les denomina libres con entrega retardada.</p><p>En los pozos perforados en este tipo de acufero, el agua se eleva hasta el nivel fretico.Los acuferos confinados o artesianos son formaciones geolgicas permeables,completamente saturadas de agua, confinadas entre dos capas o estratos impermeables oprcticamente impermeables (una inferior y otra superior). En estos acuferos, el aguaest sometida, en general, a una presin mayor que la atmosfrica y al perforar un pozoen ellos, el agua se eleva por encima de la parte superior (techo) del acufero hasta unnivel que se denomina nivel piezomtrico. La superficie imaginaria que representa lacarga piezomtrica en los distintos puntos del acufero se conoce como superficiepiezomtrica. En algunos casos, la superficie piezomtrica puede estar por encima delnivel del terreno natural, por lo que un pozo perforado en el lugar fluir solo, como sifuera un manantial. Los acuferos confinados se nombran tambin artesianos, a causa deque en la regin francesa de Artois fue el primer lugar donde se perforaron pozosprofundos en acuferos confinados, alrededor del ao 1750. Originalmente, el trminoartesiano se aplicaba solamente a los pozos fluyentes, pero en la actualidad, la palabrase aplica a cualquier pozo perforado en un acufero confinado.</p><p>Fig. Acufero libre y acufero confinado</p><p>En la figura 1.2 puede apreciarse la representacin esquemtica de un corte geolgicoque muestra un acuf...</p></li></ul>