Q= K A Dh/L = KAi. Q = k A h/l. Q = k i A Q / A = k i v D = k i

Transcripción

1 h A Q L Ley de DARCY El flujo a través de un medio poroso es proporcional a la pérdida de carga, a la sección considerada y la conductividad hidráulica Q / A = k h/l Q = k A h/l v D = k h/l Q= K A Dh/L = KAi 1 P1/γ 2 h P 2/γ h1 z 1 S h2 L z2 Q = caudal de agua k = Conductividad hidráulica (permeabilidad) A = sección h/l = pérdida de carga v D = velocidad de Darcy V = velocidad real (intersticial) v = v D / m e i = h 1 h 2 / L = h / L Pérdida de carga = gradiente hidráulico (i) GRADIENTE HIDRÁULICO Conductividad hidráulica: volumen de agua gravífica que percola durante la unidad de tiempo a través de a unidad de superficie de una sección del terreno bajo un gradiente hidráulico igual a la unidad h L i = h / L K (m/día) Calificación Comportamiento K h > k v h1 h2 K < 1-2 Muy baja Impermeables (K h 1 a 2 veces mayor) 1-2 < k < 1 Baja Acuíferos pobres Q = k i A Q / A = k i v D = k i 1 < k < 1 Media 1 < k < 1 Alta Buenos acuíferos v = v D / m e K > 1 Muy alta 1

2 TRANSMISIVIDAD (T) T = k b k = conductividad hidráulica (permeabilidad) b = espesor saturado Valores de transmisividad T (m2/día) Calificación estimada T < 1 Muy baja Q = k i A Si la sección tiene una longitud L y una potencia b igual a la del acuífero: A = H L Q = k H i L La transmisividad es T = k b La ley de Darcy se suele expresar como Q = T i L 1 < T < 1 1 < T < < T <1 T > 1 Baja Media Alta Muy alta La transmisividad tiene dimensiones L 2 T -1 y unidades de m 2 /día T (m 2 /día) = 1 q e = 1 Q(l/seg) / s (m) COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S) Volumen de agua que se libera de un volumen prismático de acuífero, de sección unitaria, cuando se desciende el nivel piezométrico un metro En acuíferos libres S = porosidad eficaz (el acuífero se desatura ) En acuíferos confinados S << porosidad eficaz (el acuífero se descomprime ) Es la suma del agua liberada por el acufíero como consecuencia de la dilatación que ésta sufre al descomprimirse y el agua que cede el terreno al compactarse el armazón por tener que soportar en mayor parte el peso del terreno suprayacente LIBRE CONFINADO 2

3 Valores típicos de S STATUS DE ENERGIA GRADIENTE HIDRÁULICO Material acuífero Acuíferos kársticos Calizas Dolomías Acuíferos porosos intergranulares Gravas Arenas Funcionamiento del acuífero Libre Semiconfinado Confinado Libre Semiconfinado Confinado Valor de S,2,6 1-3 * *1 -,, h A NP P/γ z Línea equipotencial Nivel de referencia (nivel del mar) z = altura de elevación P/γ = carga hidráulica h = potencial total NIVEL PIEZOMETRICO h = P/γ z Acuíferos kársticos y porosos Calcarenitas Libre,1,18 Línea equipotencial: línea vertical en donde h permanece constante Componentes verticales del flujo Zonas de recarga Componentes verticales del flujo Zonas de descarga Lago Mar B Líneas de flujo Líneas equipotenciales Tubería ranurada 3

4 PIEZOMETRIA Puntos de observación Pozos Piezómetros: función y características Zanjas, manantiales, ríos Medidas piezométricas Instantáneas, con una sonda de nivel Continuas no registradas, con un limnímetros Continuas registradas, con un limnígrafos Estaciones remotas PIEZOMETRIA Precisión: nivel de cm Piezómetros perfectos: ranurados totalmente en la ZS Piezómetros imperfectos: parcialmente penetrantes o diferencialmente ranurados Nivel medio Niveles estático y dinámico Simultaneidad Periodicidad Variaciones Variaciones estacionales Tendencias Variaciones naturales: precipitación, mareas, evapotranspiración Variaciones artificiales: recarga artificial, bombeos NP Tiempo Precipitación (mm) Precipitación (mm) Evolución temporal del nivel piezométrico Piezómetro Plana de Castellón (Zona Moncófar) Fecha Nivel piezométrico (msnm) precipitación n.p N.P. (msnm) SUPERFICIES PIEZOMETRICAS Superficie piezométrica: lugar geométrico de los puntos que señalan la altura piezométrica de cada uno de las porciones de un acuífero referidas a una determinada profundidad. Se representan mediante líneas de igual altura piezométrica: líneas isopiezas Acuífero libre: Superficie freática = superficie piezométrica Acuífero confinado: s.p. más elevada que el techo del mismo Acuífero fisurado / kárstico: superficie discontinua Acuífero con intrusión marina: afectada por la densidad del agua que varía en función de la salinidad 4

5 MAPAS PIEZOMETRICOS MAPAS PIEZOMETRICOS Se refieren a una fecha dada Equidistancia en función de: Precisión de la medida Precisión de la nivelación Densidad de las medidas Gradiente hidráulico Escala del mapa Trazado de curvas isopiezas Interpolación triangular Interpolación por ordenador Interpolación interpretativa Trazado de líneas de flujo 26,8 27,6 27, , PERMITEN: Análisis morfológico de la superficie piezométrica Tipos de superficie Ejes principales del flujo Perfiles piezométricos Conocer el sentido del flujo Régimen de flujo uniforme o no uniforme Estudio de la estructura del acuífero Diferenciar áreas de recarga y descarga Identificar divisorias hidrogeológicas Manifestar relaciones río acuífero Mostrar diferencias de parámetros hidrodinámicos Estudio del comportamiento hidrodinámico Aplicación de la Ley de Darcy Análisis de fluctuaciones piezométricas MAPAS PIEZOMETRICOS MAPAS PIEZOMETRICOS Q 1 = T 1 i 1 l 1 Q 2 = T 2 i 2 l 2 7 Río Q 1 = Q 2 Río 7 T 1 i 1 = T 2 i Mar 9 i 1 = 3-2 / 1 = %o i 2 = 1-1 / 2 = 2 %o 1 m

6 Límite cerrado Límite abierto Cono de bombeo MAPA PIEZOMÉTRICO PLANA DE CASTELLÓN -2 2 Vaguada de aguas subterráneas Divisoria hidrogeológica Mar -4-2 Moncófar Estudio piezométrico Nivel piezométrico (msnm) PL 21Toluca Toluca 27 S-I (8 m) S-II (66 m) S-III (m) S-IV (36m) S-V (23m) S-VI (12m) Año Nivel piezométrico (msnm) 26 S-I (139 m) S-II (118 m) S-III (1m) S-IV (73m) S-V (4m) S-VI (41m) S-VII (14 m) 27 2 Pl 213 Cruces 22 Cruces Año 6