CI51J HIDRAULICA DE AGUAS SUBTERRANEAS Y SU APROVECHAMIENTO

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Gerardo Marín Miguélez
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1 CI51J HIDRAULICA DE AGUAS SUBTERRANEAS Y SU APROVECHAMIENTO TEMA 1 INTRODUCCION OTOÑO 2011 UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

2 CONTENIDO Este es un curso introductorio que enfatiza los principios fundamentales que gobiernan al movimiento del agua y contaminantes en sistemas de aguas subterráneas. Algunos tópicos que se incluyen son: propiedades físicas del agua subterránea y de los acuíferos, ecuaciones fundamentales del flujo y transporte de contaminantes en medios porosos, captación de aguas subterráneas y análisis de pruebas de bombeo, rol del agua subterránea en el ciclo hidrológico, calidad y contaminación del agua subterránea.

3 CONTENIDO El énfasis de este curso estará enfocado a dos tipos de aplicaciones en ingeniería: evaluación de recursos de agua subterránea: conceptos básicos, hidráulica de pozos, parámetros hidrogeológicos, pruebas de bombeo, interacción de aguas superficiales y subterráneas, sistemas de drenaje, entre otros. contaminación de aguas subterráneas: transporte de contaminantes desde fuentes localizadas, y diseño de sistemas de remediación, entre otros.

4 TEMAS HIDRAULICA DE AGUAS SUBTERRANEAS Hidrología subterránea Geología e Hidrogeología Mecánica de Fluidos CONTAMINACION DE AGUAS SUBTERRANEAS Hidrogeoquímica Química y Microbiología del Agua

5 HIDROGEOLOGIA Ciencia que estudia la ocurrencia, distribución, movimiento y características químicas del agua ubicada bajo la superficie de la tierra. AGUA SUBTERRANEA En zona Saturada ocupa íntegramente los poros de una formación geológica: Agua Potable. En Zona No Saturada ocupa parcialmente loa poros de un suelo: Raíces de plantas.

6 EL AGUA SUBTERRANEA EN EL CICLO HIDROLOGICO

7 HIDROGEOLOGIA Hidrología de aguas subterráneas estudia la ocurrencia, distribución y movimiento del agua bajo la superficie de la tierra.

8 CI51J CICLO HIDROLOGICO RECARGA: infiltración de precipitaciones DESCARGA: evaporación, bombeos

9 BALANCE HIDROLOGICO

10 PERFIL VERTICAL DE SUELO

11 IMPORTANCIA DE LOS RECURSOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

12 DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL PLANETA Importancia del recurso subterráneo Agua dulce líquida ~ 97% es subterránea

13 AGUAS SUBTERRANEAS EN CHILE Porcentaje Consumo de Agua Potable Urbana Según Fuentes Uno de los recursos naturales más importantes en el desarrollo del país. Aguas subterráneas ~40% del agua potable urbana 0 I II III IV V RM VI VII VIII IX X XI XII Total País Fuente Subterránea Región Fuente Superficial En ámbito rural, más del 77% del consumo total Aguas superficiales ampliamente explotadas y cada vez más escasas Recursos hídricos subterráneos atractivos para satisfacer demanda Porcentaje Consumo de Agua Potable Rural Según Fuentes I II III IV V RM VI VII VIII IX X XI XII Total País Región Fuente Subterránea Fuente Superficial

14 RESEÑA HISTORICA

15 Se llaman aguas subterráneas a las existentes entre los intersticios del terreno, bajo su superficie. La apertura de pozos para captar el agua de subsuelo ha sido una de las prácticas más antiguas del hombre. Uno de los casos más interesantes son los kanats o qanats que se utilizaban en el sudeste asiático y en el norte de Africa.

17 El origen de las aguas subterráneas es uno de los problemas que más han preocupado al hombre desde los tiempos más remotos. La teoría de la infiltración, que supone que todas las aguas subterráneas provienen bien de infiltración directa en el terreno de las lluvias o nieves, o indirecta de ríos o lagos, no ha sido aceptada universalmente, sino desde tiempos relativamente recientes. Algunas teorías que trataron de explicar el origen del agua subterránea: Infiltración del agua marina Condensación del agua marina Condensación del vapor de agua en las rocas Teoría de infiltración de precipitaciones

Infiltración desde corrientes naturales Recarga desde

18 Agua subterránea presente en el suelo accede hasta él desde diferentes fuentes: Infiltración natural Infiltración desde corrientes naturales Recarga desde regadío Recarga desde sistema de agua potable y alcantarillado Recarga artificial

19 TEMAS RELEVANTES

20 IDENTIFICAR FUENTES PARA ABASTECIMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS

21 FORMACIONES ACUIFERAS

22 Bombeo desde acuíferos mediante pozos someros

24 Problemas de sobreexplotación e interferencia entre usuarios

25 SOBREEXPLOTACION Si la DESCARGA es mayor que la RECARGA se produce una alteración (desbalance) del sistema acuífero. BOMBEO RECARGA Precipitaciones Ríos, lagos, etc Riego SISTEMA AGUA SUBTERRANEA DESCARGA Ríos, lagos, etc Evapotranspiración Pozos de bombeo

26 SOBREEXPLOTACION En el caso de un río se tiene la siguiente situación. NATURAL EQUILIBRIO SOBREEXPLOTACION

27 USO DE POZOS O DRENES PARA REDUCIR NIVEL DE AGUA SUBTERRANEA EN ACUIFEROS SOMEROS

28 Reducción de Nivel Freático con Pozos de Bombeo

29 Medición de niveles de agua en pozos profundos

30 Medición de niveles de agua en pozos profundos

31 ESTUDIAR CARACTERISTICAS DE SUELOS MEDIANTE ENSAYOS DE TERRENO

32 Construcción de calicata para análisis de suelo

33 Calicata de 4 metros de profundidad

34 Infiltrómetro Doble

35 Permeámetro Guelph

36 Insertar Slug

37 PROBLEMAS DE CONTAMINACION DE AGUAS SUBTERRANEAS

38 Transporte de Contaminantes

39 Transporte de Contaminantes

40 Transporte de Contaminantes

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