HIDROGEOLOGÍA

 

PROGRAMA DE TEORÍA         PROGRAMA DE PRÁCTICAS             BIBLIOGRAFÍA

SISTEMA DE EVALUACIÓN

 

PROGRAMA  DE TEORÍA

Lección 1.-      Concepto de Hidrogeología.- Relaciones con otras Ciencias.- Desarrollo histórico.- Perspectivas actuales.- Orientación bibliográfica básica.

Lección 2.-      El agua en la Naturaleza.- Aguas subterráneas: origen.

Lección 3.-      Características hidrogeológicas de los materiales.- Porosidad: tipos, variación con la profundidad, determinación.- Concepto cualitativo de permeabilidad.

Lección 4.-      El ciclo del agua: expresión simplificada.- Breve reseña de los factores que condicionan el ciclo. (P. 1)

Lección 5.-      Mecanismo de la infiltración: tipos de agua en el suelo; concepto de infiltración eficaz.- Zona saturada y Zona no saturada.- Superficie freática y nivel freático 

Lección 6.-      Acuíferos: Concepto.- Zonas de un acuífero.- Acuíferos libres y confinados: superficie piezométrica.- Tipos de acuíferos.- Relaciones entre los acuíferos y las superficies de agua libre.- Fluctuaciones del nivel piezométrico.- Manantiales. (P. 2 a 4)

II. HIDRAULICA SUBTERRÁNEA

Lección 7.-      Nociones previas: Principio general de la Hidrostática: concepto cuantitativo de nivel piezométrico.

Lección 8.-      Hidrodinámica: Regímenes de flujo: régimen laminar y régimen turbulento.- Velocidad crítica y número de Reynolds.- El teorema de Bernouilli.- Concepto de carga hidráulica y gradiente hidráulico.- Potencial de fuerzas y potencial de velocidades.- El flujo de aguas subterráneas: superficies equipotenciales y líneas de flujo.- El modelo de Toth y el modelo de Hubbert. (P. 5)

Lección 9.-      Experiencia y Ley de Darcy: gradiente hidráulico y permeabilidad.- Dominio de validez de la Ley de Darcy.- Heterogeneidad y anisotropía.- La Ley de Darcy expresada en términos de potencial. (P. 6-10)

Lección 10.- Determinación de parámetros hidrogeológicos (I).- Métodos de cálculo de la permeabilidad en Laboratorio: permeámetros, fórmulas y métodos gráficos. (P. 25 a 28)

Lección 11.- Determinación de parámetros hidrogeológicos (II).- Trazadores.- Tipos.- La circulación de los trazadores: dispersión.- Metodología de los ensayos. (P. 15)

Lección 12.- Ecuación diferencial general del flujo.- Transmisividad, almacenamiento específico y coeficiente de almacenamiento.- Soluciones de la ecuación diferencial general de flujo. (P. 16)

Lección 13.- Solución gráfica de la ecuación de Laplace: redes de flujo.- Refracción de las líneas de flujo. (P. 17)

Lección 14.- Hidráulica de captaciones (Resumen).- Métodos de equilibrio (régimen permanente): hipótesis y fórmulas de Dupuit y método de Thiem.- Determinación de la Transmisividad a partir del caudal específico.- Métodos de variación (régimen transitorio).- Métodos de recuperación.- Ensayos puntuales.

Lección 15.- Manantiales: métodos de estudio.- Hidrograma: Análisis de la decrecida y el agotamiento. (P. 18 y 19)

Lección 16.- Estudio del flujo del agua subterránea con métodos de laboratorio y análisis numérico (modelos reducidos y analógicos).- Modelos digitales: método de diferencias finitas.

III.- CONTEXTO GEOLÓGICO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Lección 17.- Hidrogeología de rocas plutónicas y metamórficas e hidrogeología de rocas volcánicas: generalidades; porosidad y permeabilidad; caudales y prospección; calidad de las aguas.

Lección 18.- Hidrogeología de materiales no consolidados: generalidades; características de los principales tipos de depósitos; porosidad y permeabilidad; prospección; calidad de las aguas.- Hidrogeología de materiales detríticos consolidados. 

Lección 19.- Hidrogeología kárstica: Introducción.- Porosidad y permeabilidad: efecto de la escala.- Modelo conceptual del acuífero kárstico.- Características hidrodinámicas: métodos de estudio; criterios de clasificación.- Calidad de las aguas.

Lección 20.- Las aguas subterráneas en ámbitos climáticos extremos: Consideraciones previas.- Regiones con precipitaciones elevadas.- Regiones desérticas: particularidades del ciclo hidrológico; calidad de las aguas.

Lección 21.- Acuíferos costeros e intrusión marina (I).- Introducción: definiciones; la intrusión marina como contaminación.- Estimaciones de la profundidad de la interfase.- Pendiente de la interfase.- Determinación experimental de la interfase.- Efectos de las mareas. (P. 20)

Lección 22.- Acuíferos costeros e intrusión marina (II).- Cálculos relativos a las relaciones agua dulce-agua salada: penetración de la interfase; estimación de la reserva de una vez; formación de domos salinos.- Técnicas de reconocimiento y estudio.- Métodos de prevención y control. (P. 20)

Lección 23.- Hidrogeotermia.- La temperatura de las aguas subterráneas: interés, origen y variaciones.- Clasificación térmica de las aguas.- Transporte de calor por el flujo subterráneo.- Recursos y yacimientos geotérmicos.- Aguas minerales: concepto y tipos según la legislación actual.

 

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

1.-            Tratamiento (dimensiones y unidades) de datos hidrológicos (P, ET, Q, etc.), coeficientes de infiltración y escorrentía, etc. (L. 4)

2.-            Elaboración e interpretación de mapas piezométricos. Cálculo de gradiente hidráulico. (L. 6)

3.-        Cálculo de la recarga pluviométrica y de la descarga por bombeo. Estimación de porosidad eficaz. (L. 6)

4.-        Caudal medio de descarga de un manantial. (L. 6)

5.-        Cálculo de energía total por unidad de masa y por unidad de peso. Cálculo de cota piezométrica. (L. 8)

6.-        Cálculo de la permeabilidad en secuencias estratificadas heterogéneas (Permeabilidad paralela y perpendicular a la estratificación). (L. 9)

7.-            Evaluación de caudales de flujo a partir del gradiente. (L. 9)

8.-        Cálculo de gradiente y estimación de permeabilidad en mapas de isopiezas. (L. 9)

9.-            Evaluación de gradiente hidráulico e identificación de equipotenciales en secciones bidimensionales con flujo vertical, flujo horizontal (acuífero confinado) y en acuífero libre. (L. 9)

10.-      Varios ejemplos de evaluación de caudales de flujo, trazado de perfiles piezométricos y verificación de la aplicabilidad de la ecuación de Darcy en materiales heterogéneos. (L. 9)

11.-            Permeametría de carga constante. (L. 10)

12.-            Permeametría de carga variable. (L. 10)

13.-            Determinación de Permeabilidad por métodos gráficos (Bredding). (L. 10)

14.-            Utilización de fórmulas para el cálculo de la permeabilidad. (L. 10)

15.-        Determinación de porosidad eficaz y velocidad de flujo con trazadores (método de dilución). (L. 11)

16.-            Cálculos con valores de coeficiente de almacenamiento, volúmenes de agua cedidos o almacenados y variaciones de carga hidráulica. (L. 12)

17.-      Análisis de redes de flujo en diferentes situaciones mediante simulación en tanques de infiltración y drenaje. (L. 13)

18.-      Análisis de hidrogramas de manantiales: Determinación del coeficiente de agotamiento y del volumen de agua almacenada por encima de la cota de la surgencia. Estudio de la curva de decrecida: determinación de los coeficientes de duración de la decrecida y de heterogeneidad.- Clasificación de sistemas kársticos. (L. 15)

19.-            Aplicación de los métodos de análisis correlatorio y espectral a series cronológicas (caudales y precipitaciones). (L. 15)

20.-            Cálculos en relación con acuíferos costeros: profundidad y penetración de la interfase, explotación de la "reserva de una sola vez", etc. (L. 21 y 22)

Prácticas de campo

A.-            Utilización de equipo hidrogeológico de campo: sonda eléctrica, toma-muestras, medidores de conductividad y oxígeno disuelto, molinetes, etc.

B.-       Visitas a acuíferos de interés (sistemas kársticos, acuíferos aluviales, acuíferos costeros, grandes cuencas terciarias, cuestiones hidrogeológicas en áreas de interés ecológico y medio-ambiental, etc.).

 

BIBLIOGRAFÍA

1.- BRASSINGTON, R. (1988).- "Field Hydrogeology". Open University Press, John Wiley & Sons.

2.- BENITEZ, A. (1972).- "Captación de aguas subterráneas". ED. Dossat. 2ª Edición.

3.- CASTANY, G. (1963).- "Traité pratique des eaux souterraines". Ed. Dunod (trad. castellana: Ed. Omega).

4.- CASTANY, G. (1967).- "Prospection et explotation des eaux souterraines".Ed. Dunod (trad. castellana: Ed. Omega).

5.- CASTANY, G. (1982).- "Principes et méthodes de l'Hydrogéologie".Ed. Dunod, 238 pg.

6.- CUSTODIO, E. y LLAMAS, M.R. (1976).- "Hidrología subterránea".Ed. Omega, 2 vol.

7.- DAVIS, S.N. y DE WIEST, R.J.M. (1966).- "Hydrogeology".Ed. John Wiley and Sons, (trad. castellana: Ed. Ariel).

8.- DOMENICO, P.A. y SCHWARTZ, F.W. (1990).- "Physical and Chemical Hydrogeology". Ed. Wiley.

9.- FETTER, C.W.J.R. (1980).- "Applied Hydrogeology".Charles E. Merrill. Pub. Co. (3ª ed., Prentice-Hall, 1994, 691 pg.)

10.- FREEZE, R.A. y CHERRY, J.A. (1979).- "Groundwater". Prentice-Hall Inc., New Yersey.

11.- LOHMAN, S.W. (1972).- "Ground Water Hydraulics".U.S. Government Printing Office, (trad. castellana: Ed. Ariel).

12.- MARSILY, G. (1983).- "Hydrogéologie quantitative". Pub. CIG; ENSMP, París.

13.- NARASIMHAN, T.N. (1982).- "Recent trends in Hydrogeology". The Geological Society of America, Special Paper, 189.

14.- SCHOELLER, H. (1962).- "Les Eaux souterraines".Ed. Masson.

15.- TODD, D.K. (1972).- "Groundwater Hydrology". John Wiley and Sons, Inc. (trad. Ed. Paraninfo).

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

            Se realiza una prueba que consta de cuestiones teóricas y prácticas. Por otra parte, los alumnos pueden también realizar a lo largo del curso, con carácter voluntario, un trabajo práctico designado por los Profesores (eventualmente a petición del propio alumno), cuya elaboración puede contribuir a mejorar la calificación.