IV CURSO HISPANOAMERICANO DE HIDROLOGIA SUBTERRANEA

Transcripción

1 IV CURSO HISPANOAMERICANO DE HIDROLOGIA SUBTERRANEA 1 DE OCTUBRE AL 7 DE DICIEMBRE DE 2007 CON NIVEL INTERNACIONAL DE POSGRADO SALTO, URUGUAY ORGANIZACIÓN: IMFIA -Facultad de Ingeniería y Regional Norte Universidad de la República Uruguay EN COLABORACIÓN CON: FCIHS - España UNIVERSIDAD DE WATERLOO - Canadá

2 INTRODUCCIÓN La temática de los recursos hídricos cobra día a día mayor importancia en el mundo, vinculada a los requerimientos de calidad y excelencia que plantea la demanda de más y mejores servicios para la sociedad, como al elemental problema de la escasez de recursos o a la creciente contaminación de las fuentes hídricas por programas que descuidaron en el pasado, y aún descuidan en la actualidad, una adecuada gestión ambiental. Los recursos hídricos subterráneos son la reserva más importante de agua potable en el planeta, desde el punto de vista de sus cualidades y oportunidad. En Hispanoamérica se cuenta con importantes reservas de agua subterránea, lo que conlleva en lo inmediato la necesidad de formar especialistas, con capacidad para asesorar a las autoridades nacionales responsables de la toma de decisiones en sus respectivos países. Para ello se requiere un conocimiento profundo y práctico de los fenómenos que juegan en la ocurrencia y disponibilidad del agua en el subsuelo, prevenciones para su uso y técnicas de remediación de problemas ya existentes. Atendiendo a esa necesidad, el Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), de la Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, en colaboración con la Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea (FCIHS), de Barcelona, España, dictan bianualmente el Curso Hispanoamericano de Hidrología Subterránea (CHHS), inspirados en la larga y prestigiosa trayectoria del Curso Internacional de Hidrología Subterránea (CIHS), que anualmente se ofrece en Barcelona. El desarrollo de los temas está a cargo de catedráticos y profesionales españoles, docentes del CIHS, así como latinoamericanos, con profusa y probada actuación en la especialidad. La adecuación temporal del Curso dos meses toma en cuenta que los receptores son profesionales de América Latina y el Caribe, a los que no les es fácil alejarse de sus ocupaciones por un lapso de tiempo mayor. En las ediciones 2000, 2002 y 2004 han participado 60 profesionales de diferentes nacionalidades, que han enriquecido su formación con los conocimientos adquiridos en el curso y el intercambio de experiencias. Las ediciones anteriores fueron dictadas en años pares; hoy, merced a un acuerdo entre el IMFIA y el OIEA, la IV edición del CHHS tendrá lugar en el año 2007, habilitando en adelante su realización en año impar.

3 OBJETIVO Y ORIENTACIÓN DEL CURSO Este curso proporcionará a los participantes los conocimientos fundamentales sobre hidrología subterránea, tanto en la teoría como en la práctica de esta disciplina. Se contemplará el estudio y conocimiento de los métodos de prospección geológica y geofísica, hidráulica de medios porosos y captaciones, poniendo énfasis en hidrogeoquímica, hidrología isotópica y trazadores, modelación de acuíferos y procesos de contaminación y transporte de solutos, contemplando también la planificación y gestión del uso de los recursos hídricos y su interrelación con las otras fases del ciclo hidrológico. Estos objetivos se concretarán a través del desarrollo de 12 temas en la modalidad de cursos presenciales, completados con la celebración de seminarios o conferencias, visitas y trabajos de grupo durante los dos meses de actividad académica. DE INTERÉS PARA MAESTRANDOS Existe un convenio de convalidación de temas, entre la FCIHS y el CHHS, aplicable a los participantes del CHHS que deseen continuar su formación, cursando la edición 2008 del Curso Internacional de Hidrología Subterránea en su versión a distancia, que permite obtener una reducción en la matrícula correspondiente. ORGANIZACIÓN DEL CURSO La organización del curso está a cargo de la Sección Hidrología Clima del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA) de la Facultad de Ingeniería y de la Regional Norte de la Universidad de la República (UdelaR), Uruguay. Colaboran en el dictado del curso la Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea (FCIHS, de Barcelona, España), Universidad de Waterloo (Canadá), y otras Facultades de la Universidad de la República. COMISION DOCENTE Está integrada por docentes con probada actuación en el campo de la hidrología subterránea y es la responsable de la programación académica y actividades del CHHS.

4 PROFESORADO DEL CURSO ARAVENA, Ramón PhD., Qco. Universidad de Waterloo, Canadá BATISTA, Eduardo Ing Industrial, Director CIHS, España CARRERA, Jesús Dr. Ing. Caminos, ETSECCPB, UPC, España COUSILLAS, Marcelo Abogado, UdelaR, Uruguay DE LOS SANTOS, Jorge Ing., M.Sc., IMFIA, UdelaR, Uruguay DÍAZ, Gustavo Ing.Ph.D., Consultor, Argentina MANZANO, Marisol Dra. en Cs. Geológicas, U. P. de Cartagena, España OLEAGA, Alejandro Ing., M. Sc., IMFIA. UdelaR, Uruguay RIBERA, Fidel Dr. C. Geológicas, Fundación CIHS, España SCHENZER, Daniel Ing. Industrial Mecánico, IMFIA, UdelaR, Uruguay SCHIPILOV, Alejandro Lic. Geol., Facultad de Agronomía, UdelaR, Uruguay. SILVEIRA, Luis Ing., Ph.D., IMFIA, UdelaR, Uruguay VAZQUEZ, Enrique Dr. C. Geológicas, ETS Ing. de Caminos, U. P. de Cataluña COMISION DOCENTE: BATISTA, Eduardo MANZANO, Marisol DE LOS SANTOS, Jorge SILVEIRA, Luis AUSPICIO OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica) UNESCO

5 CRONOGRAMA Tema Profesores Horas Semana 1. Elementos de hidráulica, conducciones y bombas Daniel Schenzer al Elementos de hidrología Luis Silveira Exploración hidrogeológica Alejandro Schipilov Jorge de Los Santos Alejandro Oleaga 15 (teórico) 10 (prácticas de campo) al Hidráulica de acuíferos Luis Silveira Jorge de los Santos al Hidráulica de captaciones de agua Eduardo Batista al Hidroquimica Marisol Manzano al Hidrología Isotópica Ramón Aravena al Transporte de solutos y Trazadores 9. Modelos de simulación de Acuíferos 10. Calidad, contaminación y protección de acuíferos Enrique Vázquez al Jesús Carrera al Fidel Ribera al Planificación, gestión y optimización de los recursos hídricos. Gustavo Díaz al Legislación comparada Marcelo Cousillas 6 Horario: Mañana: 8:30-9:00 hs. 9:00-10:30 hs. 10:30 11:00 hs. 11:00 12:30 hs. Evaluación diaria. Clases Café Clases Tarde: 14:00 15:30 hs. 15:30 16:00 hs. 16:00 17:30 hs. Clases Café Clases

6 PROGRAMA IV CURSO HISPANOAMERICANO DE HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA TEMA 1: ELEMENTOS DE HIDRÁULICA, CONDUCCIONES Y BOMBAS (10 Horas) Prof. Responsable: Ing. Daniel Schenzer. Propiedades de los fluidos. Hidrostática. Flujo en tuberías. Pérdidas de carga. Diseño y cálculo de conducciones. Arranque y detención del bombeo. Cebado y expulsión de aire. Nociones de hidromecánica. Bombas: distintos tipos, sus principios de funcionamiento. Rendimiento y cálculo de potencia. Curvas características. Selección. Motores de accionamiento. Instalación de los equipos de bombeo. Sistemas de conducción y depósitos. Selección y diseño. TEMA 2: ELEMENTOS DE HIDROLOGÍA (10 Horas) Prof. Responsable: Ing. Luis Silveira, Ph.D. El ciclo hidrológico. Concepto de cuenca. Climatología. Precipitación. El agua en el suelo. Parámetros. Evaporación y evapotranspiración. Métodos de cálculo. Infiltración y escorrentía. Nociones de aforos y curvas altura-caudal. Hidrogramas. Flujo base. Hidrograma Unitario. Interacciones entre aguas superficiales y subterráneas. Modificaciones introducidas por la acción del hombre. Evaluación de recursos hídricos. Balances hidrológicos. Valoración de los términos y sensibilidad de los parámetros. TEMA 3: EXPLORACIÓN HIDROGEOLÓGICA (25 horas) Prof. Responsable: Ing. Jorge de los Santos, M.Sc.; Lic. Alejandro Schipilov; Ing. Alejandro Oleaga, M.Sc. Rocas sedimentarias. Rocas volcánicas. Cuerpos graníticos. Filones. Rocas metamórficas. Rocas predevónicas. Sedimentos Gondwánicos. Magmátismo mesozoico. Sedimentos Cretácicos. Formaciones Cenozoicas. Acuíferos Regionales. Clasificación de los métodos geoeléctricos. Aplicaciones. Propiedades electromagnéticas de las rocas. Prospección eléctrica por corriente continua. Dispositivos electródicos lineales. Sondeo eléctrico vertical: elementos de teoría y práctica. Interpretación. Calicata geoeléctrica. Mapas isorresistivos. Perfilaje múltiple de pozo. Métodos de resistividad aparente. Métodos radiactivos: Gamma natural. Interpretación. Introducción a los métodos magneto-telúricos y audio magneto-telúricos. Planificación y realización de los trabajos de campo. Interpretación de los resultados. TEMA 4: HIDRAULICA DE ACUÍFEROS (21 Horas) Prof. Responsable: Ing. Luis Silveira, Ph.D.; Ing. Jorge de los Santos, M.Sc. Tipos de acuíferos. Modelos conceptuales. Porosidad. Conductividad hidráulica. Flujos darcianos y no darcianos. Ley de Darcy. Velocidad. Derivación de la ecuación general de flujo. Soluciones particulares para casos de flujo unidimensional y bidemensional. Piezometrías y redes de flujo. Flujo en acuíferos libres: Cálculos básicos. Cálculo de flujos y velocidades. Superficies potenciométricas. Redes de flujo. Medida y registro de niveles. Determinación en laboratorio de porosidad y conductividad hidráulica. TEMA 5: HIDRÁULICA DE CAPTACIONES DE AGUA (25 Horas) Prof. Responsable: Ing. Ind. Eduardo Batista

7 Definiciones y conceptos fundamentales. Ecuaciones generales de la hidráulica de pozos en régimen permanente (acuífero cautivo, semiconfinado y libre). Aplicaciones de cálculo del régimen permanente. Ecuaciones generales de la hidráulica de pozos en régimen variable (acuífero cautivo, semiconfinado y libre). Aplicaciones del cálculo del régimen variable. Superposición de efectos e interferencia de pozos de bombeo. Recuperación de pozos. Acuíferos finitos: teoría de las imágenes. Drenaje diferido en acuíferos libres. Pozos incompletos y pozos de gran diámetro. Ensayos de bombeo escalonados. Hidráulica de captaciones en medios fracturados. Interpretación de ensayos de bombeo en acuíferos fracturados. TEMA 6: HIDROQUÍMICA (25 Horas) Prof. Responsable: Dra. Marisol Manzano Fundamentos de química del agua (solutos y solventes, expresión de las concentraciones, características físico químicas, iones mayoritarios, menores y traza). Fundamentos de termodinámica (actividad, equilibrio, solubilidad, índices de saturación, cinética). El análisis químico. Métodos gráficos de tratamiento y presentación de resultados. Métodos de muestreo, medición de parámetros inestables in situ y diseño de campañas. Origen y Modificación de la composición química del agua subterránea. Procesos de interacción agua-roca. Composición de rocas y minerales: Meteorización química. Adsorción/desorción. Precipitacióndisolución. Equilibrio vs. Cinética en hidrología subterránea. Procesos en fase líquida, interacción agua-gas y disolución de orgánicos. Complejación. Oxidaciónreducción. Solubilidad de gases reactivos. El CO 2 en el agua subterránea. Solubilidad de compuestos orgánicos. Procesos de mezcla de aguas: concepto y utilidad. Mezclas teóricas y balance de masas. 2. Modelación hidrogeoquímica. Desarrollo de modelos conceptuales. Datos necesarios (adquisición de datos en campo, laboratorio y bibliografía). Desarrollo de hipótesis (uso de relaciones iónicas, balance de masas, índices de saturación, velocidades de reacción, etc. y propuesta de reacciones). Códigos de ordenador para la modelación hidrogeoquímica. Códigos de cálculo de balance y transferencia de masas. Códigos de cálculo de especiación iónica e índices de saturación. Códigos de simulación de reacciones. Códigos de simulación de transporte de solutos. Limitaciones de la modelación hidrogeoquímica. 3. Ejemplos de estudio hidrogeoquímico. Ejemplos de modelación hidrogeoquímica. TEMA 7: HIDROLOGÍA ISOTÓPICA (25 Horas) Prof. Responsable: Dr. Ramón Aravena. Principios de radioquímica del agua. Isotopía ambiental aplicada a las aguas subterráneas. Isótopos estables. Isótopos radioactivos. Métodos de interpretación. Modelos de mezcla. Ejemplos reales de estudios isotópicos. Utilización de isótopos ambientales. Muestreo de agua subterránea para determinaciones isotópicas. Isótopos ambientales aplicados a la hidrología subterránea. TEMA 8: TRANSPORTE DE SOLUTOS Y TRAZADORES (25 Horas) Prof. Responsable: Dr. Enrique Vázquez Tipos de trazadores. Tipos de trazadores artificiales. Trazadores fluorescentes. Trazadores químicos iónicos. Trazadores radiactivos. Técnicas de detección de los trazadores. Estrategia general para la programación y realización de ensayos con trazadores. Ensayos de permeabilidad en sondeos con trazadores. Experiencias de interconexión. Identificación de flujos en sondeos y piezómetros. Medida de flujos horizontales. Medida de flujos verticales. Evaluación de los resultados de los

8 ensayos con trazadores. Ejemplos de ensayos en acuíferos fisurados, kársticos, en medios porosos, en la ZNS. Uso conjunto de trazadores ambientales y artificiales - Ejemplos. TEMA 9: MODELOS DE SIMULACIÓN DE ACUÍFEROS (25 Horas) Prof. Responsable: Dr. Ing. Jesús Carrera. Introducción. Antecedentes históricos. Modelos numéricos. Modelos en diferencias finitas (DF). Métodos numéricos de resolución. Datos de ingreso a un modelo. Ajuste y calibración de modelos. Modelos de transporte y transferencia de masa. Modelos en elementos finitos (EF). Peculiaridades de los EF. Transporte: métodos Lagrangianos y Eulerianos. Problema inverso. Ejemplos de problemas inversos. Ejemplos de aplicación de modelos. Modelos de flujo y transporte reactivo en acuíferos. TEMA 10: CALIDAD, CONTAMINACIÓN Y PROTECCIÓN DE ACUÍFEROS (25 Horas) Prof. Responsable: Dr. Fidel Ribera. Criterios de calidad del agua. Procesos de transporte: compuestos no reactivos. Dispersión y difusión. Procesos de transporte: compuestos reactivos. Isotermas, coeficiente de reparto. Factor de retardo. Obtención de parámetros de transporte. Procesos contaminantes: comportamiento de contaminantes: nitrógeno, metales, compuestos orgánicos. Fuentes de contaminación. Transporte de solutos. Tratamiento numérico de la ecuación de advección-dispersión. Ejemplos de uso de modelos de transporte. TEMA 11: PLANIFICACIÓN, GESTIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE LOS RECURSOS HIDRICOS (18 Horas) Prof. Responsable: Ing. Ph.D. Gustavo Díaz. Los recursos hídricos. Necesidad de su planificación. Características del recurso agua: escasez, importancia vital, multiplicidad de usos, movilidad, renovabilidad. Gestión integrada de los recursos hídricos. Objetivos del planeamiento de los recursos hídricos. Objetivos económicos. Evaluación económica de planes de manejo alternativos. Formulación del plan. Selección del plan. Enfoque de sistemas. Definiciones de sistema y de modelo. Necesidad de la modelación. El analista de sistemas de recursos hídricos. Función objetivo o funcional. Identificación de variables. Restricciones. Ecuaciones de restricción. Planes o políticas factibles y óptimas. Modelos de planeamiento. Clasificación. Modelos de optimización. Programación lineal. Programación dinámica. Modelos de simulación. Ejemplos de aplicación. TEMA 12: LEGISLACIÓN COMPARADA (6 Horas) Prof. Responsable: Dr. Marcelo Cousillas Contenido del derecho de agua: Generalidades. Naturaleza Jurídica. Autoridad de Aplicación. Clasificación de las aguas. Permisos y concesión: real y personal. Aguas subterráneas. Protección. Sobreexplotación y salinización de acuíferos. Recarga. Perímetros de protección. Protección. Consorcio de Usuarios.

9 INFORMACION GENERAL: Formación: Poseer título universitario (científico o técnico). Los estudiantes del último año de carrera podrán participar en el Curso, pero para la expedición del certificado correspondiente, deberán obtener previamente el título académico. Horario: El programa se desarrollará de lunes a viernes, entre 8:30 a 17:30 horas, con un promedio de 6 horas diarias, complementadas con algunas prácticas de campo en días sábado. Lugar: Regional Norte de la Universidad de la República (Ciudad de Salto) y Termas del Daymán. Cronograma: Según tabla anterior. Número de plazas: Máximo 30 participantes. Inscripción: Las solicitudes de inscripción se recibirán hasta el 31/07/2007, debiendo estar acompañadas de un currículum vitae reducido del postulante. La admisión se comunicará en la segunda quincena de agosto de Matrícula: El costo total del Curso es de US$ Esta suma deberá ser depositada o girada desde el Exterior al Banco de la República Oriental del Uruguay en la cuenta corriente en dólares Nº , Facultad de Ingeniería (Tesorería de Convenios), antes del inicio del curso. Las consultas y/o solicitudes de admisión deben dirigirse únicamente a los organizadores (IMFIA-Facultad de Ingeniería). Las solicitudes de becas deben dirigirse al representante de OIEA en el país de residencia del postulante. El costo de la matrícula se reducirá en un 50% para miembros de ALHSUD. Control de aprovechamiento y certificado de aptitud: El aprovechamiento del curso será controlado mediante la resolución de ejercicios prácticos y evaluaciones continuas diarias y/o finales por tema. La Comisión Docente evaluará la actuación en el Curso y propondrá a la Facultad de Ingeniería y OIEA la emisión del certificado de aptitud. El Curso tendrá nivel suficiente para habilitar su reconocimiento y conformar créditos en programas de Maestría. Los temas 4 al 10 dictados en este curso serán convalidados para aquellos estudiantes que cursen la versión a distancia del año subsiguiente del Curso Internacional de Hidrología Subterránea de la FCIHS (Barcelona). ESTADÍA EN SALTO: Salto es uno de los 19 departamentos en que se divide políticamente la República Oriental del Uruguay. Tiene km 2 y aproximadamente habitantes. Su capital, homónima, se encuentra ubicada 495 km. al noroeste de la Ciudad de

10 Montevideo, sobre el Río Uruguay y próxima a la Represa Binacional de Salto Grande. El departamento de Salto se destaca por poseer centros recreativos termales que lo han convertido en una de las zonas turísticas más importantes del territorio nacional. A Salto se accede por vía terrestre desde Montevideo, Brasil o Argentina. La temperatura media para el período octubre-diciembre varía entre 17ºC y 25ºC. Alojamiento en la Ciudad de Salto: Cada participante podrá realizar su reserva vía Internet. En la página web encontrará información hotelera y turística en general. El promedio diario de alojamiento se ubica en torno a los 12 dólares. La Regional Norte ofrece servicio de comedor, de lunes a viernes, al mediodía y a la noche, cuyo costo diario es aproximadamente 4 dólares. Existe un convenio en el hotel La Posta del Daymán, ubicado a 10 km de la ciudad de Salto, en Termas del Daymán, el cual beneficiará a cada participante con una bonificación en el precio de la estadía completa. Se comunicará oportunamente a los interesados las modalidades de alojamiento y reserva. Se contará con un servicio de minibús para el traslado, al inicio y fin de las actividades diarias. PARTICIPANTES ANTERIORES Curso Hispanoamericano en Hidrología Subterránea: Austria 1 Argentina 3 Argentina 2 Colombia 2 Brasil 5 Brasil 2 Guatemala 1 Chile 2 El Salvador 2 Haití 4 Colombia 1 Honduras 2 Perú 2 Costa Rica 1 Paraguay 8 Uruguay 2 Ecuador 1 Uruguay 1 Panamá 1 Venezuela 3 Paraguay 2 Perú 9 Uruguay 2 Venezuela Curso Teórico - Práctico en Hidrología Subterránea: Ecuador 4 El Salvador 2 Guatemala 2 Honduras 3 Nicaragua 2 Perú 3 Uruguay 1 Venezuela