Este documento presenta una introducción al curso de Hidrogeología impartido por la ingeniera Silvia Hinostroza en la Universidad Nacional de Ingeniería. El curso abarca temas como las propiedades físicas del agua subterránea, el ciclo hidrológico, la infiltración, la escorrentía, la descarga subterránea y el balance hidrogeológico. El documento incluye la programación del curso, objetivos, contenidos, bibliografía recomendada y detalles sobre las evaluaciones.
Este documento presenta una introducción al sistema hidrológico y sus componentes principales. Explica el ciclo hidrológico, el concepto de sistema aplicado al ciclo del agua, y describe los elementos que participan en el balance hídrico, incluyendo la atmósfera, superficie terrestre, agua almacenada, infiltración y acuíferos. También define la cuenca hidrográfica y sus características físicas como área, forma, pendientes media y del cauce principal, las cuales inciden en
Este documento presenta una introducción al sistema hidrológico y sus componentes principales. Explica el ciclo hidrológico, el concepto de sistema aplicado al ciclo del agua, y describe los elementos que participan en el balance hídrico, incluyendo la atmósfera, superficie terrestre, agua almacenada, infiltración y acuíferos. También define la cuenca hidrográfica y sus características físicas como área, forma, pendientes media y del cauce principal, las cuales inciden en
El documento habla sobre el escurrimiento del agua. Define el escurrimiento como el agua de precipitación que circula sobre o bajo la superficie terrestre y llega a una corriente de agua. Explica los diferentes tipos de escurrimiento y los factores que afectan al escurrimiento como factores climáticos, fisiográficos, físicos y de la red de drenaje. También describe cómo medir el escurrimiento a través del coeficiente de escurrimiento, nivel del agua, velocidad, gasto o caud
Este documento presenta información sobre una prueba de infiltración realizada en la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga. Explica el método utilizado para determinar la capacidad de infiltración y la velocidad de infiltración de un suelo mediante el uso de cilindros infiltrometros. También resume conceptos clave como la infiltración, la capacidad de infiltración, la velocidad de infiltración y las formas de agua en el suelo.
Unidad 5 2016 - Procesos Naturales del Ambiente - Filosofía y Letras - UNCUYOFederico Bizzotto
Este documento trata sobre los procesos de evaporación, transpiración y evapotranspiración. Explica que la evaporación es la transformación del agua del estado líquido al gaseoso a temperatura ambiente, y que depende de factores atmosféricos y de la superficie evaporante. También describe cómo se mide y estima la evaporación, los instrumentos de medición, y diferentes fórmulas empíricas. Asimismo, explica que la transpiración es la pérdida de agua de los seres vivos, e identifica factores que influ
Este documento presenta una lista de 25 temas de investigación relacionados con la hidrología para que los estudiantes los estudien antes de un examen parcial. Los temas incluyen instrumentos y conceptos meteorológicos e hidrológicos, como el psicrómetro, pluviómetros, anemómetros, evaporación, precipitación, caudales, pronósticos climáticos y más. También presenta algunos capítulos básicos sobre la introducción al estudio de la hidrología.
Este documento presenta el cronograma de temas y docentes responsables para el curso de Hidrología y Riego de la Licenciatura en Paisajismo. El curso abarca 14 temas relacionados con el ciclo hidrológico, el agua en el suelo, el escurrimiento, las necesidades hídricas de los cultivos, fuentes de agua, sistemas de riego y evaluaciones. Cada tema será dictado por un docente especializado de la Facultad de Agronomía de la Universidad de la República.
Este documento presenta información sobre la evaporación, transpiración y evapotranspiración. Explica los factores que afectan estos procesos como la temperatura, humedad, viento, radiación solar y cobertura vegetal. También describe métodos para medir la evaporación directamente desde superficies de agua o desde el suelo, así como la transpiración de las plantas. Finalmente, define la evapotranspiración como la suma de la evaporación y transpiración, y los factores que la influyen.
Este documento presenta una introducción al sistema hidrológico y sus componentes principales. Explica el ciclo hidrológico, el concepto de sistema aplicado al ciclo del agua, y describe los elementos que participan en el balance hídrico, incluyendo la atmósfera, superficie terrestre, agua almacenada, infiltración y acuíferos. También define la cuenca hidrográfica y sus características físicas como área, forma, pendientes media y del cauce principal, las cuales inciden en
Este documento presenta una introducción al sistema hidrológico y sus componentes principales. Explica el ciclo hidrológico, el concepto de sistema aplicado al ciclo del agua, y describe los elementos que participan en el balance hídrico, incluyendo la atmósfera, superficie terrestre, agua almacenada, infiltración y acuíferos. También define la cuenca hidrográfica y sus características físicas como área, forma, pendientes media y del cauce principal, las cuales inciden en
El documento habla sobre el escurrimiento del agua. Define el escurrimiento como el agua de precipitación que circula sobre o bajo la superficie terrestre y llega a una corriente de agua. Explica los diferentes tipos de escurrimiento y los factores que afectan al escurrimiento como factores climáticos, fisiográficos, físicos y de la red de drenaje. También describe cómo medir el escurrimiento a través del coeficiente de escurrimiento, nivel del agua, velocidad, gasto o caud
Este documento presenta información sobre una prueba de infiltración realizada en la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga. Explica el método utilizado para determinar la capacidad de infiltración y la velocidad de infiltración de un suelo mediante el uso de cilindros infiltrometros. También resume conceptos clave como la infiltración, la capacidad de infiltración, la velocidad de infiltración y las formas de agua en el suelo.
Unidad 5 2016 - Procesos Naturales del Ambiente - Filosofía y Letras - UNCUYOFederico Bizzotto
Este documento trata sobre los procesos de evaporación, transpiración y evapotranspiración. Explica que la evaporación es la transformación del agua del estado líquido al gaseoso a temperatura ambiente, y que depende de factores atmosféricos y de la superficie evaporante. También describe cómo se mide y estima la evaporación, los instrumentos de medición, y diferentes fórmulas empíricas. Asimismo, explica que la transpiración es la pérdida de agua de los seres vivos, e identifica factores que influ
Este documento presenta una lista de 25 temas de investigación relacionados con la hidrología para que los estudiantes los estudien antes de un examen parcial. Los temas incluyen instrumentos y conceptos meteorológicos e hidrológicos, como el psicrómetro, pluviómetros, anemómetros, evaporación, precipitación, caudales, pronósticos climáticos y más. También presenta algunos capítulos básicos sobre la introducción al estudio de la hidrología.
Este documento presenta el cronograma de temas y docentes responsables para el curso de Hidrología y Riego de la Licenciatura en Paisajismo. El curso abarca 14 temas relacionados con el ciclo hidrológico, el agua en el suelo, el escurrimiento, las necesidades hídricas de los cultivos, fuentes de agua, sistemas de riego y evaluaciones. Cada tema será dictado por un docente especializado de la Facultad de Agronomía de la Universidad de la República.
Este documento presenta información sobre la evaporación, transpiración y evapotranspiración. Explica los factores que afectan estos procesos como la temperatura, humedad, viento, radiación solar y cobertura vegetal. También describe métodos para medir la evaporación directamente desde superficies de agua o desde el suelo, así como la transpiración de las plantas. Finalmente, define la evapotranspiración como la suma de la evaporación y transpiración, y los factores que la influyen.
(1) Este documento presenta el programa de un curso de hidrogeología que incluye temas como hidrometeorología, balance hídrico, hidráulica de acuíferos, captaciones de agua, hidráulica de pozos, zona no saturada, hidroquímica, transporte de trazadores, vulnerabilidad y contaminación de acuíferos, y modelación numérica.
(2) El curso es dictado por Pablo Casanova y Natalia Navarrete en el primer semestre de 2019 y comprende evaluaciones como ex
El documento presenta información sobre infiltración, evaporación y evapotranspiración. Explica factores que afectan la infiltración como características del terreno y del agua. Describe métodos para medir la infiltración directa e indirectamente. Luego, define evaporación, transpiración y evapotranspiración, y factores que influyen. Finalmente, presenta métodos como el de Thornthwaite para calcular evapotranspiración potencial.
Este documento presenta un informe sobre un experimento para medir la permeabilidad de un suelo en Ilave, Puno, Perú. El experimento involucró la excavación de un hoyo de 70 cm de profundidad y la medición del agua que se infiltraba en el suelo a través de un tubo en intervalos de 1, 10 y 10 minutos. Los resultados mostraron que la permeabilidad del suelo era buena según la tabla de referencia.
El documento habla sobre el drenaje y control de inundaciones. Explica que las inundaciones pueden dañar la propiedad, erosionar el suelo y destruir hábitats. Entre las medidas de control se incluyen la reforestación, la construcción de diques, presas y canales de alivio. También describe los tipos de drenaje natural y artificial, así como las características del suelo que afectan el drenaje como la conductividad hidráulica. Finalmente, recomienda actividades como la nivelación del terreno y el uso de mater
Tema II. PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE LA HIDROLOGIA SUPERFICAL TEMA 1.pptxmiguelangelobuba
El documento presenta los principios y fundamentos de la hidrología superficial. Explica conceptos como el ciclo hidrológico y sus subsistemas atmosférico, de agua superficial y subterránea. También describe procesos hidrológicos como la radiación, evaporación, infiltración y escurrimiento. Finalmente, introduce conceptos de cuenca hidrológica y tareas para identificar las cuencas en Bolivia.
El documento trata sobre la importancia del agua y su ciclo hidrológico. Explica que el agua es esencial para la vida y que su disponibilidad y calidad están disminuyendo a nivel mundial. También describe los procesos geológicos e hidrológicos relacionados con el agua, incluida la hidrología, la geohidrología y el ciclo del agua. Finalmente, enfatiza la necesidad de realizar estudios hidrogeológicos para comprender mejor los recursos hídricos y optim
Este documento presenta información sobre las relaciones entre el agua, el suelo y las plantas. Explica conceptos clave como los contenidos hídricos de referencia, las tensiones y contenidos de agua en el suelo, el umbral óptimo de riego, y las eficiencias de riego. También cubre temas como la calidad del agua para riego, el análisis de oferta y demanda hídrica, y los problemas relacionados con la salinidad del suelo y el agua.
Este documento describe varios métodos para calcular la evaporación y transpiración, incluidos los tanques de evaporación, el balance hídrico y la ecuación de Penman. Explica que la evaporación depende de factores como la radiación solar, la velocidad del viento y la humedad del aire. También cubre cómo se pueden medir estos procesos usando tanques de evaporación, lisímetros y parcelas experimentales. Finalmente, proporciona detalles sobre cómo aplicar el método del balance hídrico para estimar la evapotrans
Este documento presenta un resumen de 82 páginas sobre variables hidrológicas preparado por la Ingeniera Marina Farías de Reyes para la Universidad de Piura. El documento incluye 7 capítulos que cubren temas como climatología, cuencas hidrográficas, precipitación, evaporación, agua subterránea y caudal. Además, introduce conceptos clave de la hidrología como el ciclo hidrológico y la distribución del agua en la Tierra.
El documento describe el diseño de un drenaje pluvial para la cuenca Santa María del Pinal-San Eduardo en Piura. Se utilizó el método racional para calcular el caudal pluvial, considerando parámetros como el coeficiente de escorrentía, la intensidad de precipitación, el área de la cuenca y el coeficiente de compacidad. El caudal de escorrentía calculado fue de 2.734 m3/s. Adicionalmente, se recolectó información básica sobre la hidrología e hidráulica de la región para el
El documento describe varios métodos para evaluar la humedad de un suelo agrícola, incluyendo métodos basados en la planta, el suelo y el clima. Explica instrumentos como sondas de neutrones, TDR, tensiómetros y bloques de matriz granular para medir el contenido de agua del suelo. También cubre técnicas como balances hídricos y ecuaciones para calcular la evapotranspiración real y determinar el momento y cantidad de riego necesaria.
Escurrimiento- Hidrometria fluvial- Sistema Fluvial pptelizabeth a
Este documento trata sobre tres temas relacionados con el escurrimiento, la hidrometría fluvial y el sistema fluvial. Explica que el escurrimiento es importante para el ciclo hidrológico ya que permite que el agua se mueva a través del suelo y forme ríos y aguas subterráneas. También describe las diferentes fuentes de escurrimiento como la precipitación, infiltración y aguas subterráneas. Finalmente, resume los diferentes componentes del escurrimiento como el escurrimiento superficial, sub
El documento describe las propiedades del agua en el suelo y en las plantas. Explica que el suelo sirve como reserva principal de agua para el crecimiento de las plantas y que la planta absorbe agua del suelo a través de las raíces para compensar la pérdida de agua a través de la transpiración en las hojas. También describe conceptos como la capacidad de campo, el punto de marchitez permanente y el agua disponible en el suelo, los cuales son importantes para determinar los momentos óptimos y la cantidad de riego
Este manual de hidrología aplicada presenta los conceptos más importantes de la hidrología divididos en 13 capítulos. La hidrología estudia el agua en la tierra, su distribución, propiedades, movimientos y transformaciones. Describe el ciclo hidrológico y la relación del agua con el medio ambiente y los seres vivos. El manual es dirigido a estudiantes e ingenieros interesados en el área de hidráulica y fue escrito por el Ing. Giovene Pérez Campomanes basado en
Este manual de hidrología aplicada presenta los conceptos más importantes de la hidrología divididos en 13 capítulos. El autor es el Ing. Giovene Pérez Campomanes y fue publicado en agosto de 2015. El manual tiene como objetivo servir de material de apoyo para el curso de hidrología en las universidades. Cubre temas como el ciclo hidrológico, precipitación, evaporación, infiltración, aguas subterráneas, hidrometría y escurrimiento superficial.
Este documento describe tres métodos para medir la infiltración en el suelo: infiltrómetro de anillo simple, simulador de lluvias e infiltrómetro de disco. Explica los conceptos básicos de la infiltración, el proceso de infiltración, y los procedimientos para realizar mediciones con cada método. También discute el ajuste de datos de infiltración mediante el modelo de Horton y la importancia de medir la rugosidad del suelo.
La fase luminosa, fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill es la primera fase de la fotosíntesis, que depende directamente de la luz o energía lumínica para poder obtener energía química en forma de ATP y NADPH, a partir de la disociación de moléculas de agua, formando oxígeno e hidrógeno.
(1) Este documento presenta el programa de un curso de hidrogeología que incluye temas como hidrometeorología, balance hídrico, hidráulica de acuíferos, captaciones de agua, hidráulica de pozos, zona no saturada, hidroquímica, transporte de trazadores, vulnerabilidad y contaminación de acuíferos, y modelación numérica.
(2) El curso es dictado por Pablo Casanova y Natalia Navarrete en el primer semestre de 2019 y comprende evaluaciones como ex
El documento presenta información sobre infiltración, evaporación y evapotranspiración. Explica factores que afectan la infiltración como características del terreno y del agua. Describe métodos para medir la infiltración directa e indirectamente. Luego, define evaporación, transpiración y evapotranspiración, y factores que influyen. Finalmente, presenta métodos como el de Thornthwaite para calcular evapotranspiración potencial.
Este documento presenta un informe sobre un experimento para medir la permeabilidad de un suelo en Ilave, Puno, Perú. El experimento involucró la excavación de un hoyo de 70 cm de profundidad y la medición del agua que se infiltraba en el suelo a través de un tubo en intervalos de 1, 10 y 10 minutos. Los resultados mostraron que la permeabilidad del suelo era buena según la tabla de referencia.
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Tema II. PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE LA HIDROLOGIA SUPERFICAL TEMA 1.pptxmiguelangelobuba
El documento presenta los principios y fundamentos de la hidrología superficial. Explica conceptos como el ciclo hidrológico y sus subsistemas atmosférico, de agua superficial y subterránea. También describe procesos hidrológicos como la radiación, evaporación, infiltración y escurrimiento. Finalmente, introduce conceptos de cuenca hidrológica y tareas para identificar las cuencas en Bolivia.
El documento trata sobre la importancia del agua y su ciclo hidrológico. Explica que el agua es esencial para la vida y que su disponibilidad y calidad están disminuyendo a nivel mundial. También describe los procesos geológicos e hidrológicos relacionados con el agua, incluida la hidrología, la geohidrología y el ciclo del agua. Finalmente, enfatiza la necesidad de realizar estudios hidrogeológicos para comprender mejor los recursos hídricos y optim
Este documento presenta información sobre las relaciones entre el agua, el suelo y las plantas. Explica conceptos clave como los contenidos hídricos de referencia, las tensiones y contenidos de agua en el suelo, el umbral óptimo de riego, y las eficiencias de riego. También cubre temas como la calidad del agua para riego, el análisis de oferta y demanda hídrica, y los problemas relacionados con la salinidad del suelo y el agua.
Este documento describe varios métodos para calcular la evaporación y transpiración, incluidos los tanques de evaporación, el balance hídrico y la ecuación de Penman. Explica que la evaporación depende de factores como la radiación solar, la velocidad del viento y la humedad del aire. También cubre cómo se pueden medir estos procesos usando tanques de evaporación, lisímetros y parcelas experimentales. Finalmente, proporciona detalles sobre cómo aplicar el método del balance hídrico para estimar la evapotrans
Este documento presenta un resumen de 82 páginas sobre variables hidrológicas preparado por la Ingeniera Marina Farías de Reyes para la Universidad de Piura. El documento incluye 7 capítulos que cubren temas como climatología, cuencas hidrográficas, precipitación, evaporación, agua subterránea y caudal. Además, introduce conceptos clave de la hidrología como el ciclo hidrológico y la distribución del agua en la Tierra.
El documento describe el diseño de un drenaje pluvial para la cuenca Santa María del Pinal-San Eduardo en Piura. Se utilizó el método racional para calcular el caudal pluvial, considerando parámetros como el coeficiente de escorrentía, la intensidad de precipitación, el área de la cuenca y el coeficiente de compacidad. El caudal de escorrentía calculado fue de 2.734 m3/s. Adicionalmente, se recolectó información básica sobre la hidrología e hidráulica de la región para el
El documento describe varios métodos para evaluar la humedad de un suelo agrícola, incluyendo métodos basados en la planta, el suelo y el clima. Explica instrumentos como sondas de neutrones, TDR, tensiómetros y bloques de matriz granular para medir el contenido de agua del suelo. También cubre técnicas como balances hídricos y ecuaciones para calcular la evapotranspiración real y determinar el momento y cantidad de riego necesaria.
Escurrimiento- Hidrometria fluvial- Sistema Fluvial pptelizabeth a
Este documento trata sobre tres temas relacionados con el escurrimiento, la hidrometría fluvial y el sistema fluvial. Explica que el escurrimiento es importante para el ciclo hidrológico ya que permite que el agua se mueva a través del suelo y forme ríos y aguas subterráneas. También describe las diferentes fuentes de escurrimiento como la precipitación, infiltración y aguas subterráneas. Finalmente, resume los diferentes componentes del escurrimiento como el escurrimiento superficial, sub
El documento describe las propiedades del agua en el suelo y en las plantas. Explica que el suelo sirve como reserva principal de agua para el crecimiento de las plantas y que la planta absorbe agua del suelo a través de las raíces para compensar la pérdida de agua a través de la transpiración en las hojas. También describe conceptos como la capacidad de campo, el punto de marchitez permanente y el agua disponible en el suelo, los cuales son importantes para determinar los momentos óptimos y la cantidad de riego
Este manual de hidrología aplicada presenta los conceptos más importantes de la hidrología divididos en 13 capítulos. La hidrología estudia el agua en la tierra, su distribución, propiedades, movimientos y transformaciones. Describe el ciclo hidrológico y la relación del agua con el medio ambiente y los seres vivos. El manual es dirigido a estudiantes e ingenieros interesados en el área de hidráulica y fue escrito por el Ing. Giovene Pérez Campomanes basado en
Este manual de hidrología aplicada presenta los conceptos más importantes de la hidrología divididos en 13 capítulos. El autor es el Ing. Giovene Pérez Campomanes y fue publicado en agosto de 2015. El manual tiene como objetivo servir de material de apoyo para el curso de hidrología en las universidades. Cubre temas como el ciclo hidrológico, precipitación, evaporación, infiltración, aguas subterráneas, hidrometría y escurrimiento superficial.
Este documento describe tres métodos para medir la infiltración en el suelo: infiltrómetro de anillo simple, simulador de lluvias e infiltrómetro de disco. Explica los conceptos básicos de la infiltración, el proceso de infiltración, y los procedimientos para realizar mediciones con cada método. También discute el ajuste de datos de infiltración mediante el modelo de Horton y la importancia de medir la rugosidad del suelo.
La fase luminosa, fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill es la primera fase de la fotosíntesis, que depende directamente de la luz o energía lumínica para poder obtener energía química en forma de ATP y NADPH, a partir de la disociación de moléculas de agua, formando oxígeno e hidrógeno.
1. Hidrología y propiedades físicas
del agua subterránea
(SEMANA 1)
Ing. Silvia Hinostroza
silvia.smeets@gmail.com
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
UNIDAD DE POSTGRADO FIGMM UNI
MAESTRIA EN MINERIA Y MEDIOAMBIENTE
MEM-205 HIDROGEOLOGIA
2. INFORMACION DEL CURSO
• PROFESOR: SILVIA MILAGROS HINOSTROZA GARCIA
• CORREO: silvia.smeets@gmail.com
• AULA:
• HORARIO: SABADO 11 AM – 2 PM
• TEXTO:
• Charles R. Fitts, 2002, Groundwater Science, Elsevier science
• Franklin Schwartz/Hubao Zhang, 2003, Fundamentals of Groundwater, Ohio State University, John Wiley &
Sons.
• C.W. Fetter, 1994, Applied Hydrogeology, third edition, University of Wisconsin, Macmillan College
Publishing Company.
• David K. Todd, Larry W. Mays, 2005, Groundwater Hydrology, University of California, Wiley
• E. Custodio/M.R. Llamas, 1976, Hidrología Subterránea, segunda edición, Ediciones Omega.
• Jacquell B. Deleur, 2007, The handbook of groundwater engineering, second edition, CRC Press
3. HIDROGEOLOGIA
• «La hidrogeología es la ciencia que estudia:
• El origen y la formación de las aguas subterráneas,
• Las formas de yacimiento, su difusión, movimiento, régimen y reservas,
• Su interacción con los suelos y rocas,
• Su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas,
bacteriológicas y radiactivas);
• Las condiciones que determinan las medidas de su aprovechamiento,
regulación y evacuación»
• (Mijailov, L. 1985. Hidrogeología. Editorial Mir. Moscú, Rusia. 285 p)
• https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrogeología
4. PROGRAMACION DEL CURSO
CURSO DE MEM 205 - HIDROGEOLOGIA - 2016
SEMANA FECHA TEMA
1 16 Abril Hidrología y Propiedades Físicas del agua subterránea
2 23 Abril Propiedades del acuífero
3 30 Abril Principios del Flujo de agua Subterránea – Parte 1
4 7 Mayo Principios del Flujo de agua Subterránea – Parte 2
5 14 Mayo Pruebas de bombeo en acuíferos confinados
6 21 Mayo Pruebas de bombeo en acuíferos no confinados
7 28 Mayo Examen 1
8 4 junio Acuífero semiconfinado y pozos parcialmente penetrantes
9 11 junio Ensayos slug, escalonados e intermitentes
10 18 Junio Acuíferos superpuestos y limitados
11 25 Junio Pozos de agua
12 2 Julio Química y contaminación del agua subterránea
13 9 Julio Contaminación e introducción al modelamiento del agua subterránea
16 Julio Examen 2
5. PROGRAMACION DE LOS EXAMENES Y PRACTICAS
• EXAMEN 1 (20%), EXAMEN 2 (40%) Y 8 PRACTICAS EN CASA (40%)
CURSO DE MEM 205 - HIDROGEOLOGIA– 2016
SEMANA PRACTICA FECHA FECHA DE ENTREGA MAX (14:00 pm) PESO PUNTAJE
1
2 1 23 abril 30 abril 5% 1
3 2 30 abril 7 Mayo 5% 1
4 3 7 Mayo 14 Mayo 5% 1
5 4 14 Mayo 21 Mayo 5% 1
7 28 Mayo EXAMEN 1 20% 4
8 5 4 Junio 11 Junio 5% 1
9 6 11 Junio 18 Junio 5% 1
10 7 18 Junio 25 Junio 5% 1
11 8 25 Junio 2 Julio 5% 1
14 16 Julio EXAMEN 2 40% 8
PUNTAJE TOTAL : 20 PUNTOS (100%) 100% 20
6. HORARIO Y CONTENIDO DEL CURSO
1 HIDROLOGIA Y PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA SUBTERRANEA (SEMANA 1)
1.1 Introducción, Reservorios globales de agua.
1.1 Proceso hidrológico en la superficie de la tierra. Precipitación, Evaporación,
Infiltración y recarga, descarga de agua hacia cuerpos de agua, bombeo.
1.3 Balance Hidrológico
1.4 Propiedades Físicas del agua: densidad, compresibilidad, viscosidad, tensión
superficial y capilaridad.
1.5 Propiedades físicas del aire y medio poroso. Porosidad y vacío. Tamaño de la
partícula de suelo. Contenido volumétrico del agua y densidad aparente.
1.6 Energía y altura piezométrica. Hidrostática.
1.7 Medición del nivel piezométrico en pozos y piezómetros.
7. OBJETIVO
• DESPUÉS DEL CAPITULO 1, EL ALUMNO DEBE SER CAPAZ DE:
• Tener conocimiento sobre el Balance Hídrico de una cuenca
(Superficial y Subterráneo) y las variables que participan en su
cálculo.
• Desarrollar entendimiento sobre las propiedades físicas del agua y
medio poroso.
• Describir y calcular el nivel o altura piezométrica en un piezómetro
8. 1.1.1 INTRODUCCION
• El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.
• Su propiedad mas importante: DISOLVENTE
• El agua es el elixir de la vida, sin agua nada es posible.
• Las civilizaciones florecen cuando el abastecimiento de agua es posible.
• Persona: 3 lt/dia de agua potable ( líquidos del cuerpo)
• Consumo doméstico básico: 50lt/hab/día (OMS)
• Lima 2013: 170 lt/hab/día VOLUMEN DE AGUA EN EL
PLANETA: 1.4 x 109 Km3
OCEANOS
97%
AGUA FRESCA
3%
AGUA SUBTERRANEA
30.1%
9. 1.1.2 RESERVORIOS GLOBALES
• El agua fresca subterránea es 100 veces mas abundante que el agua fresca superficial.
• Reservas de agua Perú: 1,953km3/año. (posición 8, 2013)
• Fuente: http://www.cartafinanciera.com/uncategorized/los-10-paises-con-mas-reservas-de-agua-del-mundo/
10. 1.1.3 ACUIFEROS EN EL MUNDO
• Areniscas de Nubia: 150,000 km3
• Gran Cuenca Artesiana: 64,900 km3
• Acuífero Guaraní: 37,000 Km3
11. 1.2.1 PROCESO HIDROLÓGICO
• Ciclo Hidrológico: proceso de circulación del agua en la troposfera de la tierra.
• La cantidad total de agua es constante.
• Más agua atmosférica fluye de los océanos hacia la superficie que visceversa.
CICLO HIDROLOGICOGLOBAL
():flujostotales x 1000 Km3/año
(fuente: Maidment 1993)
Superficie terrestre:
Precipitacion > evapotranspiración
Océanos:
Precipitación < evaporación
1 molécula de agua
@100 años:
98 años en el océano.
1.5 años como hielo
1 mes lagos y ríos
<1 semana atmósfera
12. 1.2.2 PRECIPITACION
• Formas: Líquida o sólida: lluvia, granizado, nieve.
• Instrumentos de medición:
• Pluviómetro: tradicionales (nivel de agua caída), digitales
(lluvia acumulada, temperatura)
• Lugares mas lluviosos:
• Nor-este India (colinas Kashi) :11,871mm/anual
• Aldea Puerto Lopez (Colombia): 12,892mm/anual
• Lugar mas lluvioso Perú:Quincemil (Cuzco):7,354mm/anual
• Método de cálculos:
• Media aritmética
• Polígono de Thiessen
• Curvas Isoyetas
13. 1.2.3 PRECIPITACION – Método de cálculo
• Media Aritmetica:
1
: Precipitación promedio del área; : Número de estaciones en el área; : Precipitación en la estación i
• Polígono Thiessen:
• Se une con una línea las estaciones adyacentes.
• Se traza la mediatriz de cada línea.
• Define el polígono alrededor de la estación.
• Calculo del área del polígono.
∑
∑
: área del polígono alrededor de la estación i
14. 1.2.3 PRECIPITACION – Método de cálculo
• Curvas Isoyetas:
• Dibujo de isoyetas (computarizado).
• Hallar el área entre isoyetas.
• Calculo de precipitación promedio entre dos isoyetas adyacentes.
∑
∑
: Precipitación promedio del área entre dos curvas adyacentes; : Número de contorno de curva;
: Área entre dos curvas.
15. 1.2.4 EVAPORACION
• Cantidad de agua que se pierde de superficies libres de agua (ríos, lagos.)
• Evaporación Máxima: 4,000 mm/año
• Instrumento de medición: Evaporímetro
• Modelos de evaporímetros:
• Depósitos sobre el suelo (tanques clase A), enterrados, flotantes
• De Balanza (Evaporímetro de Wild)
• Porcelana Porosa
• Superficies de papel húmedo (Evaporímetro Piché)
• Factor de corrección:
• Evaporación Real= 0.7 Evaporación de Depósitos
• 0.8 Evaporación Piche= Evaporación del Tanque Flotante
16. 1.2.4 EVAPORACION-Método de cálculo
• Métodos de cálculos:
• Fórmulas Empíricas:
• Fórmula de Meyer • Fórmula de Lugeon
17. 1.2.5 TRANSPIRACION
• Transpiración: pérdida de agua por las plantas.
Este proceso se realiza principalmente por las
estomas o poros de la epidermis del vegetal.
• Instrumentos:
• Lisímetros: báscula cubierta por un área
experimental (suelo-vegetal). Controla el cambio de
peso que cuantifica la pérdida por vapor.
• Potómetro
• Parcelas de experimentación
• Cuanto más seca sea la atmósfera mayor es la
transpiración
• Evaporación de suelos sin cubierta: usa los
lisímetros pero la cubierta es solo suelo
A: Terreno en estudio
B: Balanza
C: Recolección de agua de drenaje
D: Recolección de agua de escorrentía
18. 1.2.6 EVAPOTRANSPIRACION
• Evapotranspiración: Proceso combinado que se dá para
terrenos con vegetales, comprende:
Evaporación directa (suelo) +Transpiración (plantas)
• Evapotranspiración o Evaporación Potencial (ETP):
Evaporación cuando toda la superficie esta saturada y
no hay restricciones de humedad. (Thornthwaite)
• Evapotranspiración de Referencia (ETo):
Evapotranspiración para un cultivo específico (césped,
maíz, etc)
21. 1.2.7 INFILTRACION
• Infiltración: Cantidad de agua que penetra a través de los poros del suelo.
• Instrumento de medición:
• Infiltró metro de carga constante (doble anillo)
• Simuladores de lluvia (boquilla
22. 1.2.8 ESCORRENTIA
• Escorrentía: Cantidad de agua que circula sobre la superficie del terreno, es la
precipitación menos la infiltración y retención superficial.
• Aportación de la cuenca se representa en el hidrograma (nivel agua rio-tiempo)
para una misma sección.
• Método de aforo:
• Medir caudales de río, para construir el hidrógrama.
• Relación Sección-pendiente:
información topográfica, marca de avenidas.
• Relación Sección-Velocidad:
sección típica, medir velocidad.
• Sección de control:
Instala un aforador permanente.
23. 1.2.8 ESCORRENTIA-Cálculo
• Método de la Curva N: La lámina de escorrentía está definida como:
y
E: Lámina de escorrentía (mm).
N: Número de curva determinada por tablas (depende tipo, uso de suelo) .
S: Diferencia máxima potencial entre lluvia y escorrentía (mm)
P: Lámina de precipitación (mm)
• .Método de la fórmula Racional
24. 1.2.9 DESCARGA SUBTERRÁNEA
• Infiltración descarga subterráneamente:
• Capa superficial suelo: agua escurre horizontalmente (interflujo)
• Capa profunda suelo: llega hasta el acuífero y migra hacia lagunas, quebradas,
riachuelos y manantiales. (Flujo de base)
• Interflujo es temporal. Aparece y desaparece con la tormenta.
• Flujo de base es estacionario y alimenta en periodos secos los ríos, quebradas,etc.
• Climas húmedos existe descarga de zonas saturadas hacia fuentes de agua.
• Climas áridos las fuentes de agua descargan hacia el sub-suelo
Fuentes de aguas
ganadoras
(efluente)
Fuentes de aguas
perdedoras
(influente)
25. 1.2.9 DESCARGA SUBTERRÁNEA-Flujo de base
• Hidrógrama con un evento de precipitación.
• Separar del flujo total el flujo base y rápido
• Flujo rápido se desvanece después de la
precipitación, con una función de declive
exponencial, esta porción se llama curva de
recesión .
Flujo total Flujo base Flujo rápido
26. 1.2.10 BOMBEO
• Pozos de bombeo extraen el agua
subterránea descargando en otras cuencas.
• Grandes flujos de bombeo para irrigación
deprimen la napa freática y generan más
evaporación.
• Proceso inverso se inyecta agua para
recargar el agua subterránea.
27. 1.3.1 BALANCE HIDROGEOLÓGICO
• Conservación de masa de entradas y salidas de flujos en la cuenca.
Tasa de cambio de almacenamiento = Flujo Entra - Flujo Sale
ΔS: Variación del almacenamiento
P: Precipitación directa sobre la cuenca
Qimp: Flujo importado a la cuenca
Racuif: Recarga subterránea del acuífero
Evt: Evapotranspiración
Ev: Evaporación de espejos de agua
Qqb: Flujo de la quebrada
Qexp: Flujo exportado desde la cuenca
Qbomb: Caudal bombeado desde la cuenca
Dacuif: Descarga subterránea del acuífero
28. 1.3.2 BALANCE HIDROGEOLÓGICO- en el tiempo
• Balance hídrico en estado estable: cuando los flujos de las cuencas no son
alterados por largo tiempo: ∆+ 0
• Balance hídrico en estado inestable: ocurre inmediatamente después se inicia el
bombeo de agua subterránea : -' .' > 0 → ∆+ < 0
• Retorno a un balance hídrico estable: después de un largo tiempo de mantener
-' .' $2 $
• Cuando el bombeo es tan alto el nuevo balance hídrico estable no puede
formarse.
Flujo Entra = Flujo Sale
Reduce el volumen de almacenamiento y el nivel de agua decrece
Nivel de agua se estabiliza, otros flujos se ven afectados en este nuevo equilibrio.
29. 1.3.3 EJERCICIO- Propuesta
• Se tiene un reservorio con una arroyo que lo abastece, una salida en el dique y
una superficie de 2.5 km2. No ha llovido por semanas y el nivel del reservorio ha
bajado con una tasa de 3.0 mm/dia. El promedio de la tasa de evaporación de la
superficie del reservorio es 1.2 mm/día, la descarga de entrada es 10,000 m3/día
y la descarga de salida es 16,000 m3/día. Asumiendo que los unicos flujos
adicionales e importantes son las descargas de entrada y salida de agua
subterránea del reservorio, ¿cual es el cambio neto de descarga de agua
subterránea en el reservorio?
30. 1.3.3 EJERCICIO- Solución
• Flujos de entrada: Descarga de entrada del arroyo (I), descarga neta de agua
subterránea (G).
• Flujos de salida: Descarga de salida del reservorio (G), Evaporación de la
superficie del agua (E).
31. 1.4.1 PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
• Las propiedades físicas del agua están basadas en las interacciones a nivel
molecular
• La molécula de oxígeno esta enlazada a los hidrógenos asimeétricamente (1050)
• Moléculas de agua son polares
• Carga positiva alrededor de los hidrógenos
• Carga negativa alrededor del oxígeno.
• Propiedad disolvente
32. 1.4.2 PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
Densidad y compresibilidad
• Densidad 34 : varía entre 0.998-1 g/cm3 para temperaturas 0 -20 0C.
• Compresibilidad: agua es considerada incompresible, pero tiene compresibilidad.
5: compresibilidad isotérmica del agua
! : incremento de presión
!34: cambio en la densidad por la presión
!6
4: cambio en el volumen por la presión
33. 1.4.2 EJERCICIO
• Calcular la densidad del agua al pie de un pozo de 500m de profundidad.
Asumir 34 1000 78 .9
⁄ y 0 en la parte superior del pozo,
temperatura del agua 10;, compresibilidad térmica del agua 5 4.5
10 ?
.@⁄ .
• Solucion:
• La Presión al pie del pozo:
• La presión en la parte superior del pozo es cero → ! 4.905 10B
.@
⁄
• La variación de densidad es:
• La densidad en la base del pozo:
34 1002.3 78 .9
⁄
34. 1.4.3 PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
Viscosidad
• Es la fricción dentro de un fluido debido a los esfuerzos de atracción entre
moléculas.
• Viscosidad dinámica: E
μ = 1.79×10−3 N·sec/m2 ( 0◦C )
μ = 1.01 × 10−3 N·sec/m2 ( 20◦C )
Unidad: poise=1 g/sec·cm= 10−3 N·sec/m2
• Viscosidad cinemática:&
3: densidad del agua
• Esta resistencia de esfuerzos cortantes internos ocasiona que el agua se resista a
fluir dentro de algunos materiales geológicos.
35. 1.4.4 PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
Tensión superficial y capilaridad
• Tensión superficial: es la atracción entre la superficie del agua con otro cuerpo
debido a la cohesión que tienen las moléculas entre sí por la polaridad.
• La gotas de agua tienden a formar esferas en el aire (cohesión interna)
• En los poros el agua moja el mineral y deja espacios vacíos.
• Una capa de moléculas de agua= 0.1-0.5 µm (10-6 m) es atraído por el mineral, no se mueve
• Espesor capa > 0.1-0.5 µm (10-6 m) no atracción, el agua se mueve
• Capilaridad: debido a la tensión superficial el agua cubre la
superficie del mineral, el agua se tensiona y la presión del
agua es menor a la presión del aire en los poros.
• La atracción en el mineral se hace mayor.
• Se forma una lámina alrededor del grano del mineral
• Los poros se mojan mas allá del nivel de agua.
36. 1.5.1 PROPIEDADES FÍSICAS DEL AIRE
• Presión del aire varía con el clima en 5%
• Presión al nivel del mar es: 1.013×105 N/m2, 1.0 atm (atmósfera), 1.013 bar, 14.7
lb/in2, 760 mm Hg o 10.33 m.c. de agua.
• Presión atmosférica decrese 15% con la altura (nivel del mar).
• Presión manométrica : Presión en exceso sobre la presión atmosférica
• Presión del agua subterránea se lee en presión manométrica.
• Ejemplo: Presión manométrica= 35,000 N/m2 es equivalente a una presión
absoluta= 1.013×105 N/m2 + 35,000 N/m2 = 1.36×105 N/m2
Presión manométrica= Presión absoluta - Presión atmosférica
37. 1.5.1 PROPIEDADES FÍSICAS DEL MEDIO POROSO
Porosidad y vacíos
• Porosidad: 0<n<1
• Relación de vacíos:
• Relación de vacíos y porosidad:
38. 1.5.2 PROPIEDADES FÍSICAS DEL MEDIO POROSO
porosidad primaria y secundaria
• Porosidad Primaria e intergranular: se debe al suelo
o matriz de roca, los poros están conectados en
gran cantidad (arenas, gravas, limos, porosas
areniscas). Alta y baja porosidad (diversidad de
tamaño de los granos de suelo)
• Porosidad Secundaria: se debe a la disolución de
minerales en la roca, fracturas. (rocas cristalinas,
carbonatos)
• Algunos minerales tienen poros internos, cerrados
que no conectan a los poros principales, no forman
parte del volumen de vacios
39. 1.5.3 PROPIEDADES FÍSICAS DEL MEDIO POROSO
Tamaño de la partícula
• La distribución de tamaño de la partícula determina tamaño del poro y la facilidad
del agua para moverse a través de él.
40. 1.5.4 PROPIEDADES FÍSICAS DEL MEDIO POROSO
Contenido volumétrico y densidad aparente
• Contenido volumétrico de agua %F): Fracción de espacio ocupado por el agua en
un volumen dado de material.
• Densidad seca aparente %3G):
• Densidad total aparente %3H) :
• Densidad de sólidos %3I):
41. 1.6.1 Energía y altura piezométrica
• Agua fluye de un lugar a otro debido a las diferencias de energía mecánica.
• Se mueve de una región mayor energía mecánica hacia una menor.
• Energía mecánica :
• Ecuación de Bernoulli para fluidos incompresibles:
Energía mecánica= E. potencial elástica + E. potencial gravitacional + E. Cinética
P: presión
V: Volumen
M: masa
Z: elevación
v: velocidad
42. 1.6.2 Energía y altura piezométrica
• Energía mecánica por masa de agua :
• Energía mecánica por peso de agua:
• El agua siempre fluye hacia zonas de baja altura piezométrica
P: presión
V: Volumen
M: masa
Z: elevación
v: velocidad
34: densidad del agua
g: gravedad
Nivel piezométrico = Altura de presiones + elevación+ altura de velocidad
43. 1.6.3. HIDROSTÁTICA
• Condición hidrostática se dá en regiones donde no hay movimiento de
agua (velocidad=0) , es decir la altura piezométrica es constante.
• El agua dentro de un pozo sin bombear, lago.
• En la superficie del pozo y lago se cumple: Presión=0, h=Z (altura
piezométrica= elevación).
• La presión varía con la profundidad:
44. 1.7.1. MEDICION DEL NIVEL PIEZOMETRICO EN
POZOS Y PIEZÓMETROS
• El nivel piezométrico en los poros de agua de una
zona saturada se mide con piezómetros .
• Piezómetro: es un tubo de diámetro pequeño
abierto en la parte superior (presión atmosférica) y
ranurado en la parte inferior (ingreso de agua).
• Las medidas son válidas para la zona alrededor de
la zona perforada.
• El pozo es un tubo de mayor diámetro.
• Piezómetros instalados en materiales de baja
conductividad hidráulica no reportan el nivel
hidráulico de la zona (velocidad lenta del flujo).
45. 1.7.2 MEDICION DEL NIVEL PIEZOMETRICO EN
POZOS Y PIEZÓMETROS-Lectores de presiones
• En materiales de baja conductividad hidráulica
usar piezómetros de diámetro pequeño.
• Lectores o traductores de presiones: instrumentos
electrónico o neumáticos que se instalan dentro
de un piezómetro de sección pequeña.
• Lecturas sensibles a la desviación que se produce
en la membrana debido al cambio de presiones
(presión atmosférica-presión de poros).
Z: nivel de instalación
del traducer respecto
del datum
46. 1.7.3 EJEMPLO
• Calcular el nivel piezómetrico o
hidráulico en los piezómetros A y B.
• Presión en la base de los mismos
piezómetros
• El agua subterránea alrededor de
estos piezómetros tiene componente
hacia arriba o hacia abajo.?
• Nota:
• TOC: Cota superior del casing o tubería de
revestimiento del piezómetro.
• BOC: Cota inferior del piezómetro.
• Profundidad del agua medida desde la cota
superior del casing o tubería de revestimiento.
47. 1.7.3 EJEMPLO: Solución
• La altura piezométrica o el nivel piezométrico en cualquier piezómetro es la elevación del
nivel de agua. Estará definida por:
• ℎK 476.93 − 2.18 = 474.75.
• ℎP = 477.67 − 3.44 = 474.23.
• La Presión en la base del piezómetro A se calcula:
• El altura piezométrica de cada piezómetro describe la altura piezométrica del acuífero
ubicado en los alrededores de la base del piezómetro.
• Como ℎK − ℎP , el agua tiende a moverse desde la base del piezómetro A hacia la base
del piezómetro B. Hay una componente del agua subterránea dirigida hacia abajo en los
alrededores de estos piezómetros.
Altura piezométrica= Cota superior del casing – Profundidad del agua.
ℎ = QR − ST$!"! ! ! ( 8T
K = ℎK − UK 38 = 474.75 − 470.92 9810 .9
⁄ = 37, 572 N/m2
P = ℎP − UP 38 = 474.23 − 455.16 9810 .9
⁄ = 187, 077 N/m2