UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINAFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLADPTO. DE RECURSOS DE AGUA Y TIERRA

A. ASIGNATURA : IA-6008 AGUAS SUBTERRANEASTeoría : 2 horas/sem

Práctica : 2 horas/semCréditos : 3

B. PRE-REQUISITOS : IA-4011 Hidrología

C. JUSTIFICACIONEl aprovechamiento de los recursos de agua subterráneas se efectúan a través de obras de captación denominadas pozos, pudiendo ser estos tubulares o a tajo abierto; para cuyo diseño requiere de conocimientos básicos de la hidráulica subterránea, básicamente las leyes que rigen el flujo del agua en medio poroso saturado, el conocimiento de las características hidráulicas de los acuíferos, las variables actuantes y resultantes como resultado del balance de agua en los acuíferos; lo que permitirá que el especialista reúna los elementos de juicio que conduzcan a ubicar zonas aptas para la perforación de pozos, en base a los resultados de las investigaciones que se lleven acabo en el área de estudio. En resumen el curso enfocara aspectos teóricos referidas a las leyes que rigen el flujo del agua subterránea, el conocimiento de los sistemas acuíferos, sus propiedades, el conocimiento del perfil estratigráfico de las zonas aptas para la perforación de los pozos, técnicas constructivas, técnicas de evaluación e interpretación de las pruebas hidráulicas, así como la interpretación de los resultados de los análisis físico químico de las aguas subterráneas y finalmente el uso racional de estas fuentes acorde con los principios ambientales.

D. OBJETIVOSOfrecer los conocimientos sobre teoría y principios para el manejo del recurso hídrico subterráneo, Hidráulica Subterránea, ecuaciones para el flujo subterráneo, solución a las ecuaciones para el flujo subterráneo, análisis e interpretación de pruebas de acuíferos, diseño y equipamiento de pozos, hidrogeoquímica y modelos para el estudio de aguas subterráneas.

E. PROGRAMA ANALITICO

UNIDAD 1. INTRODUCCION

1ra SemanaEl agua subterránea en depósitos geológicos. Extracción del agua subterránea. Aspectos hidrológicos del agua subterránea; balance de agua y planeamiento del recurso. Aspectos geológicos en el agua subterránea. El acuífero, su clasificación desde el punto de vista geológico y desde el punto de vista hidráulico, acuíferos

confinados, semiconfinados libres deformables, libres no deformables.

UNIDAD 2. PROPIEDADES Y PARAMETROS DE LOS ACUIFEROS 2da Semana Porosidad, porosidad efectiva, almacenamiento especifico en acuíferos

deformables, coeficiente de almacenamiento en acuíferos deformables, rendimiento específico, coeficiente de permeabilidad o conductividad hidráulica, permeabilidad intrínseca, transmisibilidad, Isotropía, homogeneidad, heterogeneidad.

UNIDAD 3. HIDRAULICA SUBTERRANEA Y ECUACIONES PARA EL FLUJO SUBTERRANEO

3ra y 4ta Semana Experiencia de Darcy, Ecuaciones para el Flujo Subterráneo para acuíferos:

confinados, semiconfinados, libre deformable y libre no deformable, flujo tridimensional no permanente y permanente, flujo bidimensional no permanente y permanente.

UNIDAD 4. SOLUCIONES A LAS ECUACIONES PARA EL FLUJO SUBTERRANEO

5ta Semana Soluciones analíticas, las ecuaciones de Thiem, Dupuit, Theis, Jacob. Cálculo del

abatimiento real en un pozo y bombeo, clases de abatimientos, abatimiento debido a la formación, abatimiento por borde, abatimiento por interferencia, abatimiento por penetración parcial, abatimiento por desagüe, abatimiento por pérdidas.

UNIDAD 5. PRUEBA DE BOMBEO Y PRUEBA DE POZO.

6ta SemanaExposición del problema, Realización de las pruebas, Análisis de datos, Flujo Permanente y no permanente en acuíferos confinados soluciones de Thiem, Theis y Jacob, Flujo Permanente y no permanente en acuíferos semiconfinados, soluciones de De-Glee y Walton, Flujo no permanente en acuíferos libres deformables soluciones de Boulton, Flujo permanente y no permanente, acuíferos libre no deformable soluciones de Theis, Jacob, corrección por desagüe. Método de recuperación para el cálculo de la transmisibilidad, acuíferos limitados por frontera y penetrados parcialmente, Prueba del pozo, interpretación, métodos para determinar C y n.

7ma SemanaExamen de Medio Curso

UNIDAD 6. DISEÑO Y EQUIPAMIENTO DEL POZO

Datos preliminares, muestras, curvas granulométricas. Diámetro y profundidad de la perforación, diámetro y profundidad de la entubación ciega, necesidad de prefiltro de grava, rejilla o filtro. Bombas para la extracción del agua subterránea, clasificación altura total de bombeo, columna de succión positiva neta, gráficos y curvas utilizados en la selección de bombas.

UNIDAD 7. HIDROGEOQUIMICA. 10ma Semana Calidad del agua subterránea, representación gráfica de los análisis químicos, Influencia de la mineralogía. Trazadores para uso en el agua subterránea; ecuación para el flujo en trazadores. Hidráulica del flujo de dos fluidos en acuíferos, acuíferos costeros. Aspectos dinámicos y físicos del movimiento simultáneo del agua dulce y agua salada.

UNIDAD 8. METODOS DE PERFORACION Y PROSPECCION

11va SemanaMaquinaria usada en la perforación de pozos, perforación por rotación, perforación por percusión. Prospección geofísica en el estudio del agua subterránea. Interpretación de resultados de una prueba de sondeo eléctrico, uso de curvas.

UNIDAD 9. MODELOS PARA EL ESTUDIO DEL AGUA SUBTERRANEA.

12va Semana Modelos análogos, modelos digitales, modelos hídricos. Principio del método de

diferencias finitas al flujo unidimensional en acuíferos confinados, automatización del método de diferencias finitas.

F. PROGRAMA DE PRACTICAS

1. Estudios Hidrogeológicos.2. Las rocas y su comportamiento como acuíferos.3. Morfología y mecánica del movimiento de agua en acuífero.4. Flujo unidireccional en acuíferos.5. Determinación de constantes hidrogeológicas: Prueba del Pozo I.6. Determinación de constantes hidrogeológicas: Prueba del Pozo II. Interpretación de la prueba de bombeo.7. Métodos de perforación.8. hidrogeoquímica.

9. Métodos de Prospección.10 Prueba de rendimiento. Diseño de Bombas.11. Diseño y equipamiento del pozo, filtro, ubicación.12. Modelos analógicos para la solución de las ecuaciones del flujo subterráneo.13. Automatización para la solución del flujo subterráneo.

G. BIBLIOGRAFIABear,J. 1972. Dynamics of Fluids in Pourous Media. American Elsevier Publishing Co.

Bear, J. 1979. Hydraulics of Ground Water American Elsevier Publishing Co.

Davis, S. y De Wiest, P., J. M. 1971. Hidrogeologia. Ediciones Ariel Espana.

De Wiest, R.J.M. 1965. Geohydrology John Wiley Sons.

Huisman, L. 1972. Ground Water Recovery Mc Millan, London.

Kruseman, De Ridder, 1975. Analisis y Evaluación de los datos de ensayos por bombeo. ILRI, Wageningen, Holanda.

Mc Whorter, and Sunada, 1977. Ground Water Hydrology and Hydraulics. Water Resources Publications Fort Collins Colorado.

Todd, 1959. Ground Water Hydrology. John Wiley Sons.

Verruijt, 1969. Theory of Ground Water Flow. Mc Millan, Civil Engineering Hydraulics Series.

Verruijt, A. Bear, J. 1987. Modeling Groundwater Flow and Pollution. D.Reidel Publishing Co.