trabajo de hidrogeologia completo

8/10/2019 Trabajo de Hidrogeologia Completo

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HIDROGEOLOGIA Geologa

General

(FACULTAD DE INGENIERA CIVIL) 1

HIDR

O

GEO


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General


LOGI

A(Carbajal Carranza Jamyr Abelardo)


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General


Ao de la Promocin de la Industria Responsable y

Compromiso Climtico

FACULTAD DE INGENIERIA

CURSO:

GEOLOGIA

DOCENTE:

ESTUDIANTE:

HIDROGEOLOGIA

MMXIV
http://peru21.pe/politica/2014-ano-promocion-industria-responsable-y-compromiso-climatico-2164048http://peru21.pe/politica/2014-ano-promocion-industria-responsable-y-compromiso-climatico-2164048http://peru21.pe/politica/2014-ano-promocion-industria-responsable-y-compromiso-climatico-2164048http://peru21.pe/politica/2014-ano-promocion-industria-responsable-y-compromiso-climatico-2164048


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DEDICATORIA:

Dedico este trabajo a mis padres quienes me dan la oportunidad de estudiar.

PRESENTACIN:


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La hidrogeologa es una faceta de la hidrologa que trata de las aguasque estn almacenadas y discurren dentro de la tierra. Durante muchos aos,la hidrogeologa se centr, fundamentalmente, en la bsqueda y explotacin de

las aguas subterrneas. Sin embargo, la creciente percepcin de que laprdida de calidad en las aguas subterrneas constituye un serio problemasocio-econmico, ha permitido el desarrollo de nuevas facetas como eltransporte y la transformacin de los contaminantes, as como diversosmtodos de caracterizacin, acondicionamiento, mejora y remediacin deentornos afectados por la polucin de las aguas.

As presento el siguiente trabajo de investigacin, que contiene los siguientestems:

Formaciones geolgicas

Comportamiento del agua Parmetros hidrogeolgicos Mtodo de evaluacin de parmetros hidrogeolgicos Propiedades del agua

OBJETIVO GENERAL


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Comprender el tema de HIDROGEOLOGA y aplicar estosconocimientos en nuestra Carrera de Ingeniera Civil

OBJETIVOS ESPECIFICOS

I. Reconocer las formaciones geolgicas y su relacin con lahidrogeologa.

II. Identificar que procesos geolgicos se relacionan con el comportamientodel agua

III. Caracterizar los acuferos segn sus parmetros hidrogeolgicos.

IV. Entender el Por Qu varan las propiedades del agua segn el lugardonde se encuentran (SUPERFICIALESSUBTERRANEAS)

INDICE:

PRESENTACION...... 5OBJETIVOS (GENERAL Y ESPECFICO)... 6

CAPITULO IGENERALIDADES


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CICLO HIDROLOGICO..8TIPOS DE AGUA.9

1.1. AGUA METERICA.. 9

1.2.AGUA CONGNITA.. 9

1.3. AGUA JUVENIL... 101.4. AGUA SUPERFICIAL..... 101.5. AGUA SUBTERRNEA..... 10

CAPITULO IIFORMACIONES GEOLOGICAS Y COMPORTAMIENTO DEL AGUA

ACUFERO.....11

1.1. ACUFEROS LIBRES ... 121.2. ACUFEROS CONFINADOS ... 121.3. ACUFEROS SEMICONFINADOS ..... 13

ACUITARDO..13ACUICLUDO..14ACUIFUGO.15

CAPITULO IIIPARAMETROS HIDROGEOLOGICOS Y SU METODO DE EVALUACION

POROSIDAD.... 17CURVA GRANULOMETRICA.... 17

COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO... 21PERMEABILIDAD....23

TRANSMISIVIDAD.. 29LEY DE DARCY.... 30

CAPITULO IVPROPIEDADES

CARACTERSTICAS DE LOS ACUFEROS

1. PROPIEDADES HIDROLOGICAS DE LAS ROCAS.. 312. HOMOGENEIDAD E ISOTROPIA.. 353. CUADRO DE PROPIEDADES DE AGUAS SUBTERRANEAS ...37

CONCLUSIONES..... 38RECOMENDACIONES........... 39BIBLIOGRAFIA..40

CAPITULO I

GENERALIDADES


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2. EL CICLO HIDROLGICO

La mayor parte de los procesos naturales se inscriben dentro delcontexto de sistemas cuya evolucin es cclica. El Ciclo de las Rocas es

un claro ejemplo de ello, al igual que lo es el Ciclo Hidrolgico, al cualpertenece el agua subterrnea.

En el caso particular del Ciclo Hidrolgico, la energa necesaria paramantenerlo activo procede, fundamentalmente de la Precipitacin, delSol y de los procesos geolgicos internos, los cuales son losresponsables de la generacin de relieves en la Tierra.


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3. TIPOS DE AGUA

Es importante destacar que, a lo largo de los periodos geolgicos, elvolumen total de agua existente en la Tierra no ha variado de formasignificativa, si bien s se han producido trasvases ms o menosimportantes entre los distintos reservorios.

En hidrologa suelen distinguirse distintos tipos de aguas:

3.1. AGUA METERICA.

Es el agua que est presente en la atmsfera, en forma de vapor deagua, y que es la fuente de la precipitacin, la cual forma parte del Ciclohidrolgico.

3.2. AGUA CONGNITA.

Es el agua atrapada en los poros de los sedimentos en el momento desu formacin, y que puede llegar a formar parte de las rocas y de losminerales. El agua congnita tambin representa el agua adsorbida enlas partculas arcillosas de los materiales porosos (agua irreductible,punto de marchitez), o incluso el agua salobre que tiene un elevadotiempo de residencia dentro de ciertos materiales geolgicos concaractersticas particulares. En general el agua congnita, que recibediferentes denominaciones segn del contexto, suele ser agua con

bastante salinidad y no se considera dentro del Ciclo hidrolgico.


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3.3. AGUA JUVENIL.

Es el agua que se forma como resultado de la condensacin del vaporde agua emitido desde el interior de la Tierra a travs de las erupcionesvolcnicas. Idealmente, esta agua no ha formado parte nunca del CicloHidrolgico. Constituye una fraccin muy pequea del volumen total deagua de laTierra.

3.4. AGUA SUPERFICIAL.

Toda el agua que se encuentra por encima de la superficie del terreno yque incluye el agua de los ros, lagos, ocanos, glaciares, etc. El aguasuperficial se incluye en el Ciclo hidrolgico.

3.5. AGUA SUBTERRNEA.

Es el agua que se encuentra bajo la superficie de la Tierra o en lalitosfera, que circula dentro de ella y que ocupa los huecos (poros)existentes entre las diferentes partculas que constituyen las rocas. Elagua subterrnea forma parte del Ciclo hidrolgico.


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CAPITULO II

FORMACIONES GEOLOGICAS Y COMPORTAMIENTO DELAGUA

Los aspectos geolgicos de los materiales que constituyen la corteza de laTierra(Espesor, porosidad, permeabilidad, localizacin, etc.) Determinan si steactuar como almacenamiento de agua o como barrera frente a su transmisin.

A continuacin se explican algunos trminos importantes a este respecto.

2. ACUFERO:

Unidad geolgica saturada que puede transmitir y almacenar una ciertacantidad de agua bajo la accin de gradientes hidrulicos normales.Ejemplo tpico de ellos son las formaciones arenosas o de gravas y losmacizos cristalinos fracturados.

Comportamiento del agua en un Acuifero:

Puede almacenar y transmitir cantidades significativas de agua, que puede ser

captada en su caso para consumo humano. Estas caractersticas las cumplen,

por ejemplo, los materiales detrticos no consolidados como las arenas y las

gravas, ya que son materiales sumamente permeables.

2.1. ACUFEROS LIBRES:


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La superficie del agua es una superficie libre, o nivel fretico, que est en

contacto con la atmsfera a la presin de sta, por encima de la cual se

sita la zona no saturada que se encuentra a presin hidrulica inferior a la

atmosfrica.

2.2. ACUFEROS CONFINADOS:

El acufero est limitado por niveles de baja permeabilidad, ya sean estosacuicludos o acuifugos. La presin hidrulica dentro de dichos acuferoses mayor que la atmosfrica en todos sus puntos y si se perfora un pozo atravs de la formacin confinante superior hasta alcanzar el acufero, el

agua del mismo ascender hasta alcanzar un nivel equivalente al delfretico en ese punto. Si el agua del acufero sube ms all de lasuperficie del terreno, esta manar libremente hasta una cierta altura y elpozo as generado se denomina pozo artesiano.

2.3. ACUFEROS SEMICONFINADOS:

El acufero est limitado por acuitardos, lo cual permite una cierta

comunicacin hidrulica entre dos acuferos distintos.


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3. ACUITARDO:

Unidad geolgica susceptible de almacenar agua, incluso en grandescantidades, pero que la transmite muy lentamente. Suelen poseer unaelevada porosidad pero una baja permeabilidad. Ejemplo de este tipo dematerial lo constituyen los limos, las arcillas limosas y arenosas.

Comportamiento del agua en un Acuitardo:

Pueden almacenar agua, pero que la transmiten con lentitud. Como el agua

fluye lentamente hacia los pozos, estos tardarn mucho tiempo en recuperar de

nuevo su nivel despus de una extraccin. Por esto el caudal que se podra

extraer es considerablemente menor que en el caso de un acufero, de manera

que resultan poco rentables para el abastecimiento humano, aunque podran ser

suficientes para abastecimientos a pequeas comunidades. Un ejemplo de este

tipo seran los materiales detrticos mal clasificados, como una mezcla de

arenas y arcillas.


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4. ACUICLUDO:

Unidad geolgica que, de acuerdo con su extremadamente bajapermeabilidad (pese a tener una cierta porosidad y, por tanto, sersusceptible de almacenar una cierta cantidad de agua) no transmiteprcticamente el agua.Dentro de este grupo se encuentran sobre todo las pizarras y arcillas,cuya porosidad puede llegar a ser del 45-55 % mientras que supermeabilidad tan solo de 107 a 109 cm/s.

Comportamiento del agua en un Acuicludo:

Contienen agua en su interior pero que no la pueden transmitir. Esto sucede

por ejemplo en las arcillas, que aunque pueden llegar a contener grandes


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cantidades de agua porque son materiales sumamente porosos (hasta un 50%),

no la transmiten dado el pequeo tamao de sus poros.

5. ACUIFUGO:

Unidad geolgica que ni almacena agua ni la transmite, de acuerdo consu baja permeabilidad y porosidad. Ejemplos de ellas son las formacionesde rocas gneas poco fracturadas (con mala conectividad entre lasfracturas) o las sedimentarias cementadas.La geometra y disposicin de los distintos tipos de formacionesgeolgicas (de acuerdo con su clasificacin segn los trminos anteriores)condiciona la existencia de distintos tipos de acuferos:

Comportamiento del agua en un Acuifugo:

No pueden almacenar agua, ni transmitirla, como ocurre por ejemplo a los granitos

no fisurados.


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CAPITULO III

PARAMETROS HIDROGEOLOGICOS Y SU METODO DE

EVALUACION

Los parmetros hidrogeolgicos de un acufero son:

POROSIDAD

La definicin de porosidad total no requiere que los huecos del sedimento oroca estn conectados. Para ello es preciso definir otra magnitud denominada

porosidad efectiva que representara el porcentaje de porosidadinterconectada.

LA CURVA GRANULOMETRICA:

La curva granulomtrica de unsuelo es una representacin grfica de losresultados obtenidos en unlaboratorio cuando se analiza laestructura delsuelo desde el punto de vista del tamao de las partculas que lo forman.

Para este anlisis se utilizan dos procedimientos en forma combinada, laspartculas mayores se separan por medio de tamices con aberturas de mallaestandarizadas, y luego se pesan las cantidades que han sido retenidas encada tamiz. Las partculas menores se separan por el mtodo hidromtrico.

Se representa grficamente en un papel denominado "log-normal" por tener enla horizontal una escala logartmica, y en la vertical una escala natural.
http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo_(ingenier%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Laboratoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_del_suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_del_suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_del_suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_del_suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Laboratoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Suelo_(ingenier%C3%ADa)


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Es frecuente referirse a la porosidad intersticial de los granos que componenuna roca o sedimento como porosidad primaria mientras que la que resulta de


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procesos tectnicos o de fracturacin se suele denominar porosidadsecundaria.Es un hecho bien constatado que la porosidad de las formaciones geolgicastiende a disminuir al aumentar la profundidad, pero el comportamiento no eshomogneo para todos los tipos litolgicos. En el caso de las pizarras, Athy

(1930) propuso la siguiente relacin de la profundidad con la porosidad:

Donde n es la porosidad, n0 la porosidad promedio cerca de la superficie, z laprofundidad y a una constante emprica que es igual a 1.42x103 m1.

Relacin entre textura y porosidad. a) Sedimento bien clasificado con altaporosidad; b) Sedimento mal clasificado con baja porosidad; c) Sedimento bien

clasificado con granos porosos; d) Sedimento bien clasificado con porosidaddisminuida por cementacin; e) Porosidad desarrollada por disolucin de la

roca; f) Porosidad desarrollada por fracturacin de la roca.

TIPOS DE POROSIDAD

POROSIDAD TOTAL(m mt): es el cociente entre el volumen de poros quepresenta el acufero referidos al volumen total del mismo, expresado enporcentaje (%).

POROSIDAD EFICAZ (me): es el cociente entre el volumen de poros ohuecos conectados que presenta el acufero por donde puede circularefectivamente el agua subterrnea referida al volumen total del mismo.Esta porosidad es primaria si es sinsedimentaria o secundaria si la formacingeolgica la ha obtenido posteriormente por meteorizacin, disolucin y/ofracturacin. La porosidad es un parmetro adimensional. La tabla 1 muestravalores de porosidad.


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COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO

Hay dos tipos de acuferos: el acufero fretico, que tiene el techo a la presinatmosfrica, y el acufero confinado, que tiene en su techo una capaconfinante.

Si disminuye la presin hidrosttica de un acufero confinado, por ejemplo porla extraccin de agua subterrnea, aumenta el peso a soportar por el acufero yla presin que resulta expulsa cierta cantidad de agua al acufero. Al mismotiempo, el descenso de la presin produce una pequea expansin yconsiguiente liberacin de agua. La capacidad de producir agua de un acuferocautivo se expone mediante el coeficiente de almacenamiento.

El coeficiente de almacenamiento S se define como el volumen de agua que un

acufero libera o incorpora al almacenamiento por unidad de superficie deacufero y por unidad de cambio de potencial.Es igual al volumen de agua que sale del acufero cuando el nivel piezomtricodisminuye 1 metro. Es adimensional y se expresa como:

Donde g es la aceleracin de la gravedad, d es el espesor del acufero, m efesla porosidad eficaz; liq y roca son respectivamente los coeficientes decompresibilidad del agua y de la roca.

Valores del coeficiente de almacenamiento de distintos tipos de materialesgeolgicos. ITGE (1987) Manual de Ingeniera de Taludes; 1 Edicin. Instituto

Tecnolgico y Geominero de Espaa. 456 pp.


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DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD

La determinacin de la permeabilidad se suele realizar en el laboratorio o en el

terreno, in situ.

EN EL LABORATORIO

Para medir la permeabilidad de un suelo en el laboratorio se usan comnmentelos permemetros, tanto de carga constante, como de carga variable.Con el permemetro de carga constante se determina el coeficiente depermeabilidad de muestras remoldeadas de suelos arenosos, con muy pocosfinos. El coeficiente de permeabilidad, k, del suelo puede determinarse, una vezestablecido el flujo permanente del agua a travs de la muestra de suelo, a

partir de la ley de Darcy:


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En la que V es el volumen de agua que ha pasado en un tiempo t, A es laseccin de la muestra, h es la carga hidrulica aplicada y l es la longitud de

la muestra.

En el permemetro de carga variable, se mide el descenso del nivel de aguaaplicado a la muestra, mediante la frmula:

Siendo a la seccin del tubo manomtrico.

El permemetro de carga variable es de operacin rpida y adecuado para muestras

poco permeables, pero al parecer es menos preciso


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EN EL TERRENO (IN SITU)

La permeabilidad se puede medir en el terreno a partir de infiltrmetros,sobre la superficie del suelo, o bien de sondeos, los cuales requieren ono de ensayos de bombeo.

MTODOS SIN SONDEO. INFILTRMETROS

Los infiltrmetros se utilizan para medidas muy locales y, con ellos, lacapacidad de infiltracin se determina directamente. Con ciertas reservas, losvalores obtenidos son representativos de la permeabilidad y pueden aplicarse apequeas cuencas homogneas.

Hay dos tipos principales de infiltrmetros.

INFILTRMETRO DE MNTZ

Se trata de dos anillosconcntricos que se hincan unos10 cm en la superficie de un suelo

en el que el nivel fretico estrelativamente profundo. Se aadeperidicamente agua con el fin demantener una carga constante deagua. La misin del cilindroexterior es nicamente impedir laexpansin lateral del aguainfiltrada a travs del rea quelimita el cilindro interior.Midiendo los tiempos que tardan

en infiltrarse estos volmenes deagua, se calcula la capacidad deinfiltracin del suelo y porextensin la permeabilidad delmedio, cuando el caudal deinfiltracin se estabiliza en un valormnimo. Es conveniente realizarvarias medidas con el fin de tomarun valor medio.


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INFILTRMETRO DE PORCHET

Se excava en el suelo un hoyo cilndrico de radio R y se llena de aguahasta una altura h. As pues, para determinar la permeabilidad, bastamedir pares de valores (h1, t1) (h2, t2), de forma que t1 y t2 no difierandemasiado y entrar con ellos en la expresin.

INFILTROMETROS TIPO INUNDADOR

a) METODO DE MNTZb) METODO DE PORCHET

MTODOS CON SONDEO

Los ensayos pueden clasificarse como sigue:

Ensayos de nivel constante y de descenso de nivel. En ellos se mide lacantidad de agua (volumen o caudal) que hay que verter en un sondeopara mantener el nivel constante, o bien, se vierte agua dentro de unsondeo vertical y se determina el tiempo que requiere el volver arecobrar el nivel original Un ejemplo de stos dos tipos son losdenominados ensayos Lefranc.

La mayor parte de ellos considera un tramo del sondeo mediante elempleo de unos dispositivos denominados obturadores o packers,dentro del sondeo. Un ejemplo de ello son los denominados ensayosLugeon.

Ensayos de bombeo. En ellos se bombea agua dentro o fuera de una

seccin de sondeo aislada por obturadores, observndose la respuestadel sistema.

Los dos primeros tipos de ensayo son adecuados para suelos o macizosrocosos relativamente uniformes y homogneos. Por otro lado, los ensayos debombeo son ms adecuados para la determinacin de permeabilidades ycoeficientes de almacenamiento en formaciones geolgicas y en macizosfracturados.


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ENSAYOS DE BOMBEO EN POZOS

El ensayo ms completo y fiable para determinar la permeabilidad de un

material acufero o de un macizo geolgico es el ensayo de bombeo.El ensayo consiste en perforar un pozo donde se coloca una bomba con la cualse comienza a hacer la extraccin de agua con caudal constante. Rodeandoeste pozo se perforan otros, piezmetros, para observacin de la variacin delnivel fretico o del nivel piezomtrico, segn se trate de un acufero libre o deun acufero confinado. Se puede o no llegar al equilibrio de la depresin delnivel del agua. Sin embargo, si el caudal de bombeo no es excesivamenteelevado, se podr llegar sin mucha dificultad, despus de un tiempo razonable,al equilibrio de los niveles.

Para acuferos confinados se aplicar la siguiente formulacin para determinarla permeabilidad, o ms concretamente en este caso, la conductividadhidrulica k:

Donde m es el espesor del acufero, s1 y s2 son los descensos observados en

los piezmetros, y r1 y r2 son las distancias a los piezmetros de observacin.

Medida de la permeabilidad de un acufero confinado a travs de un ensayo debombeo. Lpez Marinas, J.M. (2000) Geologa aplicada a la ingeniera civil. Ed.

Dossat, 556 pp.


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En caso de contar con un slo piezmetro de observacin pueden utilizarse losdatos del pozo para calcular la permeabilidad. El descenso en el pozo ser s1 yla distanciar1 el radio del pozo.

En el caso de que se trate de un acufero libre, se puede aplicar al equilibrio lamisma formulacin, siempre que los descensos del nivel fretico obtenidos nosean muy elevados respecto del espesor total del material acufero. Encualquier caso, no obstante, conviene aplicar la formulacin que considera lasvariaciones ms importantes de espesor saturado.

Medida de la permeabilidad de un acufero libre a travs de un ensayo debombeo. Lpez Marinas, J.M. (2000) Geologa aplicada a la ingeniera civil. Ed.

Dossat, 556 pp.


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LA LEY DE DARCY

La Ley de Darcy describe, de forma emprica el flujo de agua a travs demedios porosos. La Ley, denominada con el nombre de su descubridor (HenriDarcy, 1856) fue desarrollada a partir de una diversa serie de experimentosejemplificados en la figura siguiente.Una de las formas matemticas de expresar la Ley de Darcy, de acuerdo con elanterior experimento, es como sigue:

v = Q/ A

Donde v es la des carga especfic a ([L/T]), Q el caudal de entrada y salida delcilindro ([L3/T]) y A elrea del cilindro ([L2]). Los experimentos de Darcymostraron que v es directamente proporcional a la diferencia de nivel entre laentrada y la salida del cilindro(h) cuando la longitud del mismo es constante(l) e inversamente proporcional a su longitud (l), mientras h se mantieneconstante. De esa manera, tambin podemos expresar la Ley como:


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Experimento de Darcy. Freeze, R.A. y Cherry, J.A. (1979) Groundwater;Prentice Hall, 604 pp.

CAPITULO IV

PROPIEDADES

1. PROPIEDADES HIDROGEOLGICAS DE LAS ROCAS

Las rocas se pueden clasificar segn sus propiedades hidrogeolgicas,geo-hidrulicas (almacenamiento de agua, permeabilidad hidrulica) yedafolgicas.La ecuacin de Darcy solo es vlida para un rgimen de agua subterrnealaminar, que se da en los acuferos aproximadamente homogneos e istropos,por ejemplo, en los sedimentos clsticos (granulares) y en las rocassedimentarias (arena, grava o arenisca). La distribucin espacial de las fisurasen las rocas fisuradas es normalmente discreta, aunque a menudo unaorientacin espacial preferente puede provocar una permeabilidad anistropa.


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Por este motivo la matriz rocosa solo puede ser considerada homognea eistropa a gran escala. En este caso los trminos porosidad y permeabilidadhidrulica no se aplican de manera sencilla en los estudios geohidrulicos delos sistemas rocosos fisurados.

La permeabilidad de los sistemas fisurados refleja la historia geolgica de lasrocas, especialmente las exposiciones a tensiones tectnicas. Los procesos demeteorizacin y otros procesos geolgicos pueden ocasionar cambios duranteel pasado geolgico. Los sistemas ms jvenes de fisuras de los ltimosfenmenos tectnicos son a menudo ms permeables que las ms antiguas,las cuales pueden estar rellenas por minerales secundarios. Los anlisisrealizados con el uranio pueden ayudar a distinguir entre fisuras antiguas yjvenes.El flujo subterrneo en las rocas karstificadas y en los tubos de lava no sueleser laminar; la distribucin de las cavidades rocosas es aleatoria. Porconsiguiente la ley de Darcy conduce a resultados errticos.Debido a las interconexiones hidrulicas de las cavidades krsticas, losresultados de las experiencias de trazadores son a veces ambiguos y siemprerepresentan el tiempo de trnsito mnimo en el momento de la experiencia. Losestudios isotpicos ambientales proporcionan tiempos de residencia medios delflujo base del agua subterrnea mayores

1.1. ROCAS GNEAS

Las rocas gneas (plutnicas y volcnicas) son permeables en las zonas dondelas fisuras estn abiertas.Normalmente el ancho de las fisuras y por lo tanto la permeabilidad decrecencon la profundidad.Las rocas plutnicas duras (por ejemplo, el granito), que son ricas en cuarzo,son propensas a sufrir fisuracin. Mediante meteorizacin mecnica stascrean aluviones arenosos que son permeables en la superficie; mientras quelas rocas pobres en cuarzo estn sujetas a la meteorizacin qumica,generando as minerales arcillosos, que son menos permeables y a menudo

obturan las fisuras de la roca subyacente.


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GRANITO

Las rocas volcnicas habitualmente contienen fracturas que se originan a partirdel enfriamiento de la lava. Durante el flujo de lava se crean zonas fracturadaspermeables que se extienden horizontalmente, tanto en la superficie como en

el fondo. Estas se convierten generalmente en acuferos importantes y selocalizan en los extensos sistemas de flujo de lava de las mesetas baslticas.

1.2. ROCAS METAMRFICAS

Las rocas metamrficas son normalmente permeables en la zona donde lasfisuras estn abiertas. stas se forman por meteorizacin a una ciertaprofundidad.Los gneis cidos que contienen cuarzo (por ejemplo, el granito) estn sujetos ameteorizacin, dando lugar a aluviones arenosos. Las calizas (carbonatos)metamrficas cristalinas son propensas a sufrir karstificacin, de manera quesuelen contener agua subterrnea krstica.

GNEIS

1.3. ROCAS SEDIMENTARIAS CONSOLIDADAS

Segn sus propiedades hidrogeolgicas, existe una gran variedad de rocassedimentarias, y forman los acuferos ms importantes. Pueden presentar


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varios tipos de intersticios y poseen un rango muy grande de permeabilidad. Lapermeabilidad puede ser anistropa, de modo que la modelacin del flujosubterrneo regional y el movimiento de los contaminantes y trazadores es muycomplicado. Cuando se est evaluando el flujo subterrneo y el movimiento de

los contaminantes y trazadores en dichos medios se debe considerar la dobleporosidad. sta implica componentes rpidos y componentes ms lentos.El flujo subterrneo en las rocas sedimentarias depende de la composicin dela roca, la litologa y las facies de la secuencia sedimentaria completa, esto es,del tamao de grano y de la composicin horizontal (lateral) y vertical.Generalmente la permeabilidad del sedimento en la direccin horizontal(lateral) es rdenes de magnitud mayor que la de la direccin vertical. En lasrocas sedimentarias consolidadas el flujo subterrneo tambin depende delproceso de fisuracin. Esto se debe a las perturbaciones tectnicas y a lasalteraciones exogenas secundarias (meteorizacin, karstificacin, etc.). Enresumen:Las rocas sedimentarias, que son ricas en carbonatos y sulfatos, se dividen envarios grupos. Los procesos geoqumicos pueden influir la composicinisotpica del agua subterrneaLas areniscas constituyen generalmente importantes acuferos, mientras quelas arcosas y grauwacas no.

Las rocas arcillosas, las margas y las pizarras generalmente presentan unapermeabilidad hidrulica muy baja. Esta es la razn por la que generalmente

dan lugar a los acucludos que se forman entre acuferos y que determinan ladistribucin del sistema de flujo.

Las rocas carbonatadas (calizas y dolomas), que generalmente estnkarstificadas, forman excelentes acuferos. El dixido de carbono del aguadisuelve la roca, amplia las fisuras y crea cavidades krsticas con seccionesgeneralmente grandes. Como la capacidad de filtrar la recarga es baja, el aguasubterrnea a menudo est contaminada y fluye muy rpidamente.

CALIZA

Las rocas sedimentarias muy solubles (evaporitas), que incluyen el yeso, la

anhidrita, el cloruro sdico (halita), y otras sales. Si entran en contacto con el


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agua subterrnea rpidamente se forman enormes cavidades krsticas. Estoprovoca la subsidencia del terreno y crea serios problemas, como la irrupcinde agua en las minas de sal. Los anlisis isotpicos estables permitenidentificar tanto el origen del agua subterrnea como las salmueras, y orientan

medidas contra tales fenmenos catastrficos.

Sedimentos orgnicos de tipo bioltico (carbn, lignito, turba, arcillas concarbn). Forman acuferos insignificantes, pero son importantes debido a suinfluencia en la composicin qumica e isotpica del agua subterrnea,proporcionando componentes carbnicos orgnicos. Pueden perturbar laaplicacin del 14C para datar las aguas subterrneas

1.4. SEDIMENTOS NO CONSOLIDADOS

Los sedimentos no consolidados estn formados por varios tipos de grava,arena y arcilla; algunas veces estn constituidos por una mezcla de materialesorgnicos. Estos sedimentos se presentan como aluviones en los vallesfluviales, sedimentos lacustres en las cuencas lacustres, o sedimentos deplataforma a lo largo de la costa. Tambin se encuentran en forma desedimentos deltaicos, sedimentos de los abanicos aluviales de las depresionesintramontanas, y sedimentos glacio-fluviales arrastrados de las morrenas.

ARCILLA

Normalmente los sedimentos no consolidados forman excelentes y muyeficientes acuferos. Su porosidad y su permeabilidad son generalmente

elevadas, a menos que se mezcle con material arcilloso, y depende de ladistribucin del tamao de grano en lugar del tamao absoluto de los granos.El factor decisivo es la presencia de las partculas de arcilla extremadamentefinas. Al aumentar la porosidad efectiva, aumenta la permeabilidad. Si lapresin hidrulica decrece debido a intensas extracciones de aguasubterrnea, los depsitos de gran espesor pueden llegar a experimentarsubsidencia.En las regiones hmedas los finos elicos y las dunas de arena bien clasificadaforman importantes acuferos con excelentes propiedades de filtracin.


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2. HOMOGENEIDAD E ISOTROPA

Los hidrogelogos estn interesados en dos propiedades claves delas formaciones acuferas: conductividad hidrulica yalmacenamiento especfico o capacidad especfica. Una tercerapropiedad, el espesor, es tambin importante, dado que la respuestahidrogeolgica global de un sistema acufero es una funcin de losparmetros hidrulicos y del espesor.Una unidad homognea es aquella que tiene las mismaspropiedades en todas las posiciones.Esto significa que la porosidad, conductividad hidrulica y otrosparmetros son similares en cualquier posicin dentro de la unidadgeolgica.En formaciones heterogneas las propiedades hidrulicas cambianespacialmente. Ejemplos tpicos de formaciones acuferas sepresentan en la Figura 4.5. Uno de estos ejemplos es el cambio enel espesor de la formacin acufera (ejemplo en la Figura 4.5).

En un medio poroso compuesto de esferas del mismo dimetro,agrupadas uniformemente, la geometra de los huecos vacos es lamisma en cualquier direccin. De esta manera, la permeabilidadintrnseca de la unidad es la misma en cualquier direccin, y launidad se denomina isotrpica. Si la geometra de los huecos no esuniforme puede existir una direccin en la cual la permeabilidad


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intrnseca es mayor. Este medio se denomina anisotrpico. Unejemplo de estos dos sistemas se muestra en la Figura 4.6.

3. CUADRO DE PROPIEDADES DE AGUAS SUBTERRANEAS

CARACTERSTICAS AGUA SUBTERRNEA

Temperatura relativamente constante

Turbidez, SS bajo o nulo (excepto en suelos crsticos)

ColorDependiendo de los slidos disueltos

presentes

Contenidomineral

Normalmente constante, generalmenteapreciablemente ms alto que en el aguasuperficial del mismo rea

Fe y Mndivalentes en la

solucinPresencia frecuente

CO2 agresivo Presencia frecuente

O2 disuelto Normalmente ninguno


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H2S Presencia frecuente

NH4 Presencia frecuente

Nitratos Niveles en ocasiones altos

Silica Nivel frecuente alto

Minerales ymicro

contaminantesorgnicos

Normalmente ninguno pero en caso decontaminacin accidental dura largo tiempo

Organismosvivos

Bacterias del hierro frecuentes

Solventesclorinados Presencia frecuente

Naturaleza deeutrofizacin

Ninguno

CONCLUSIONES:

La personalidad hidrogeolgica de cualquier roca o formacin geolgica

est definida por dos factores:


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i. Continuar y actualizar el inventario hidrogeolgico, nivelando los pozosperforados ya existentes en una construccin.

ii. Mantener contactos con los principales usuarios de agua subterrneapara determinar la cantidad de agua extrada en funcin del tiempo,principalmente en las reas de riego.

iii. Llevar a cabo estudios de detalle en zonas con mejores posibilidadesacuferas

iv. Concentrar toda la informacin hidrogeolgica existente y futura en unorganismo estatal, que pueda constituirse en un banco de datos.

v. Adiestrar personal tcnico y de nivel medio, especializado en trabajoshidrogeolgicos, mediante cursos de perfeccionamiento en nuestro pasy en el exterior.

BIBLIOGRAFA:


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I. Geologa aplicada - 1 curso TESIC, ingeniera geolgica, tema 11(hidrogeologa de suelos y rocas)

II. Parmetros hidrogeolgicos Caractersticos de las formacionesgeolgicas, Dr. Ingeniero Tupak Obando R., Gelogo

III. CUSTODIO, E. y LLAMAS, M. R. (1983) Hidrologa subterrnea. Edit.Omega. Barcelona. 2 Tomos, 2359 pp.

IV. DAVIS, S. D. y DE WIEST, R. J. M. (1971) Hidrogeologa. Edit. Ariel.Barcelona. 563 pp.

ANEXOS:


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Experimento de Darcy. Freeze, R.A. y Cherry, J.A. (1979) Groundwater; Prentice Hall, 604 pp.

trabajo de hidrogeologia completo

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