UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA

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Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

UNIVERSIDAD NACIONAL DE BARRANCA

FACULTAD: INGENIERIA E. A. P: INGENIERIA CIVIL CURSO: GEOLOGA TEMA: LA HIDROGEOLOGA DOCENTE: ING. LEO LA BORDA DUEAS TOVARCICLO: IIIALUMNOS: ANTUNEZ PASCUAL, SANTIAGO CHAVEZ BOLIVAR, WILMER MALUQUISH CUEVA, REYNER SIFUENTES ACUA, JUSEIN VARILLAS ANASTACIO, JEAN TRUJILLO CUBILLAS, ERIK BARRANCA PERU2015

DEDICATORIA

A cada una de nuestras familias, por ser ellos el motor y motivo quenos impulsa a ser cada vez mejores cada da.

CONTENIDO

DEDICATORIA...02 INTRODUCCION041. LA HIDROGEOLOGA .05

2. IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LAS AGUAS SUBTERRNEAS..06

3. LA HIDROGEOLOGA EN EL CAMPO DE LAS CIENCIAS..07

4. DESCRIPCIN DEL MOVIMIENTO DEL AGUA.07

5. OTROS ORGENES DEL AGUA SUBTERRNEA 08

6. HUMEDAD EN LA ZONA FREATICA09

7. ACUFERO.10

8. CLASIFICACIN DE LAS FORMACIONES GEOLGICAS SEGN SU COMPORTAMIENTO HIDROGEOLGICO....10

9. ESTUDIO HIDROGEOLGICO..15

10. TIPOS DE ESTUDIOS HIDROGEOLGICOS 15CONCLUSIONES...16BIBLIOGRAFA..... ....17

INTRODUCCIN

La hidrogeologa contempla el estudio de aguas subterrneas cuyas reservas suelen ser tiles para fines diversos y por tanto sus condiciones de explotabilidad y calidad de las mismas involucra el anlisis de varios factores. La hidrogeologa es una rama de la geologa que involucra adems otras disciplinas tales como geologa, geomorfologa, hidrologa, climatologa, hidrulica. hidrogeoqumica y geofsica. A pesar de la insuficiente informacin multitemtica necesaria para realizar un anlisis hidrogeolgico regional y adecuado alcance para determinar conclusiones especficas, sobre la base de la informacin geolgica disponible y datos sobre hidrografa, climatologa y geofsica relativa a la regin del Municipio de Paipa, se presenta un anlisis de las caractersticas hidrogeolgicas. Los datos geofsicos y de registros de pozos solo estn disponibles para la parte Sur del Municipio donde reviste particular importancia la presencia de aguas termales. En el resto de la regin dichos datos son escasos ausentes y por tanto el alcance de las apreciaciones es limitado y puede considerarse como una aproximacin a la caracterizacin de la regin de Paipa. Por considerar que la informacin proporcionada por la hidrologa, permite visualizar el potencial de reservas de agua que tiene el municipio, este acpite se incluy en lo correspondiente a recursos hdricos y no en la parte de geologa.

1. LA HIDROGEOLOGALa Hidrogeologa es una ciencia interdisciplinar que se ocupa del estudio del agua subterrnea que circula por la zona saturada del subsuelo, con un nfasis especial en sus condiciones geolgicas de almacenamiento, modo de circulacin, relaciones con las aguas superficiales y composicin qumica. El agua subterrnea es slo una parte del ciclo hidrolgico (precipitacin, infiltracin, escorrenta superficial y evapotranspiracin), lo que quiere decir que las aguas superficiales y subterrneas estn estrechamente relacionadas.

De acuerdo con lo anterior, la Hidrogeologa se denomina tambin por algunos autores, Hidrologa Subterrnea, por contraposicin a la Hidrologa Superficial que se ocupa de las aguas que corren sobre la superficie terrestre. Estos dos ltimos trminos se engloban, a su vez, bajo el ms amplio de Hidrologa que se define, segn esto, como la ciencia que se ocupa del agua que interviene en el ciclo hidrolgico completo (incluyendo el agua en la atmsfera). No obstante, en muchos estudios hidrogeolgicos se suele restringir el uso del trmino Hidrologa para referirse al estudio de las aguas superficiales, reservando el de Hidrogeologa para las aguas subterrneas.

2. IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LAS AGUAS SUBTERRNEASEl agua subterrnea es utilizada para el abastecimiento de agua potable, tanto en viviendas individuales, como en aglomeraciones urbanas, en proyectos agropecuarios para riego y para uso animal; igualmente, muchas industrias consumidoras de grandes cantidades de agua hacen uso de este recurso.Uno de los aspectos que hacen particularmente til el agua subterrnea para el consumo humano es la menor contaminacin a la que est sometida y la capacidad de filtracin del suelo que la hace generalmente ms pura que las aguas superficiales. Adems que este recurso es poco afectado por perodos prolongados de sequa. La utilizacin del agua subterrnea se ha venido incrementando en el mundo desde tiempos atrs y cada da gana en importancia debido al agotamiento o no existencia de fuentes superficiales. Se estima que ms de la mitad de la poblacin mundial depende del agua subterrnea como fuente de agua potable. Grandes ciudades como Bangkok, Mombara, Buenos Aires, Miami y Calcuta usan el agua subterrnea para el abastecimiento de su poblacin (Coughanowr, 1991). La explotacin acelerada del recurso agua subterrnea ha causado muchos problemas en muchos lugares de la tierra. En Ciudad de Mexico, con una poblacin de ms de 20 millones de personas, el agua subterrnea es casi la nica fuente de agua potable. La explotacin del acufero ha producido una baja de los niveles piezomtricos de casi un metro por ao, lo que ha trado graves problemas de subsidencia. En Colombia existen regiones como el Valle del Cauca y el Urab Antioqueo donde el agua para riego depende casi que exclusivamente de las aguas subterrneas. En la primera de las regiones antes mencionadas, se bombean anualmente 1200106 m, que representan solo el 40% del potencial total de los acuferos lo que da una idea de la magnitud del recurso de esa zona (Azcuntar, 1992).El agua subterrnea tiene importancia tambin como componente esencial del ciclo hidrolgico y como reserva fundamental. As por ejemplo, a escala de todo el globo terrestre las reservas en agua estn distribuidas aproximadamente. De dichas aguas el 97.2% es agua salada y slo el 2.8% es agua dulce que se reparte a su vez en el 2.2% en agua superficial y el 0.6% en agua subterrnea. Del agua superficial el 2.15% est en los glaciares, el 0.01% en lagos y el 0.0001% en ros y en corrientes. Del 0.6% correspondiente a agua subterrnea el 0.3% resulta econmicamente explotable y el resto se encuentra a profundidades mayores de 800 m, lo que hace poco viable su extraccin para fines prcticos. De lo anterior puede verse el enorme potencial que representan las aguas subterrneas como fuente de agua potable en nuestro planeta.

2.1 Distribucin del agua en la tierra.

3. LA HIDROGEOLOGA EN EL CAMPO DE LAS CIENCIAS La hidrogeologa es una rama del conocimiento que se basa y utiliza el concurso de muchas y muy variadas disciplinas, una de las principales es la geologa ya que son precisamente las formaciones geolgicas las que constituyen el medio donde se almacena y se mueve el agua subterrnea. Sin un conocimiento bsico de ciertos aspectos de la geologa es imposible un estudio de los recursos en aguas subterrneas y mucho menos su explotacin racional.3.1. Otras disciplinas son: La hidroqumica.- Que permite el conocimiento de las caractersticas qumicas del agua que va a ser explotada, aspecto ste esencial tanto desde el punto de vista tcnico como en lo que se relaciona con la utilizacin. La mecnica de los fluidos.- Para poder estudiar las leyes que rigen el movimiento de un fluido en un medio poroso. La hidrologa de superficie.- Ya que los recursos superficiales estn ntimamente relacionados con las aguas subterrneas. La climatologa.- Para evaluar la precipitacin y la evapotranspiracin, factores esenciales desde el punto de vista cuantitativo, en particular en lo relativo a la recarga de los acuferos. La estadstica.- En particular con el desarrollo de nuevos mtodos basados en variables aleatorias que permiten estimar los recursos en aguas subterrneas de una regin dada.4. DESCRIPCIN DEL MOVIMIENTO DEL AGUA El agua que se encuentra en la atmsfera en forma de vapor se condensa en nubes, las cuales originan las precipitaciones (P) en forma de nieve, lluvia o granizo. Una parte de dichas precipitaciones se evapora nuevamente antes de llegar a la superficie del suelo y la otra cae al suelo por la accin de la gravedad. De esta ltima, una parte es interceptada por la vegetacin o por otras superficies y luego se evapora igualmente y la otra entra en contacto directo con el suelo o con cuerpos de agua (lagos y mares principalmente). Aquella que cae al suelo puede alimentar la red hidrogrfica directamente (escorrenta superficial), almacenarse en algunas partes de la superficie (almacenamiento superficial) o penetrar en el suelo y subsuelo (infiltracin) para de esta manera alimentar las reservas de las capas acuferas.

5. OTROS ORGENES DEL AGUA SUBTERRNEA Adems del ciclo del agua ya descrito, las aguas subterrneas pueden tener otros orgenes diferentes. Las aguas subterrneas originadas en el ciclo del agua se denominan aguas vadosas o metericas, las otras se denominan de acuerdo a su origen: "Precipitaciones ocultas" son aguas que provienen de la condensacin del vapor de agua atmosfrico en los poros del suelo. Aguas juveniles que son aquellas de origen profundo, como es el caso de un magma grantico que al enfriarse expulsa un pequeo volumen de agua. Estas aguas provienen del interior de la tierra y nunca han estado en contacto con la superficie. Aguas fsiles que son aguas vadosas atrapadas en el terreno y que permanecen en l durante miles de aos. Es el caso de las aguas en el Sahara que se estima entraron al acufero hace 300.000 400.000 aos. Aguas geotermales que son aguas vadosas que siguen un camino complicado, calentndose en las zonas profundas y volviendo a subir a la superficie. Aguas marinas que son las aguas del mar que han invadido recientemente los sedimentos costeros.

6. HUMEDAD EN LA ZONA FREATICADentro de la zona fretica todos los espacios estn llenos de agua y los diferentes estados de humedad, tensin de humedad y dems, son de poco inters. La atencin en este caso se concentra en determinar la cantidad de agua presente, la cantidad que se puede extraer y el movimiento de agua en esta zona.

7. ACUFEROUn acufero o embalse subterrneo es una parte del subsuelo (una determinada formacin geolgica, por lo regular) con lmites definidos (si bien no estticos en el tiempo) y saturada de agua, que permite la circulacin de la misma por sus poros, fracturas o huecos en general, transmitindola con la suficiente velocidad como para que pueda ser econmicamente aprovechable Los acuferos en la naturaleza son, salvo excepcin (caso del agua fsil), entes dinmicos y no estticos. La cuestin de la transmisin del agua y su velocidad es muy importante, puesto que puede haber formaciones geolgicas con apreciables cantidades de agua en su interior que, o bien no la transmitan, por no estar sus poros comunicados entre s, o bien lo hagan tan lentamente que no sean aptos para las captaciones. Con esa denominacin nos referimos a las formaciones geolgicas que almacenan y permiten la fcil circulacin del agua subterrnea. Una formacin geolgica es un cuerpo rocoso de dimensiones apreciables producto de la dinmica terrestre; un depsito de duna, una barra litoral, los aluviones de un ro, un batolito grantico, una colada volcnica, etc., son formaciones geolgicas.

8. CLASIFICACIN DE LAS FORMACIONES GEOLGICAS SEGN SUCOMPORTAMIENTO HIDROGEOLGICO

Acufero . Formacin geolgica que contiene agua en cantidad apreciable y que permite que circule a travs de ella con facilidad.

Ejemplos: Arenas, gravas. Tambin granito u otra roca compacta con una fracturacin importante.

Acuicludo Formacin geolgica que contiene agua en cantidad apreciable y que no permite que el agua circule a travs de ella.Ejemplo: Limos, arcillas. Un m3 de arcillas contiene ms agua que el mismo volumen de arenas, pero el agua esta atrapada, no puede salir por gravedad, y por tanto no podr circular en el subsuelo ni en condiciones naturales ni hacia un pozo que est bombeando.

Acuitardo.- Formacin geolgica que contiene agua en cantidad apreciable pero que el agua circula a travs de ella con dificultad.Evidentemente se trata de un concepto intermedio entre los dos anteriores.Ejemplos: Arenas arcillosas, areniscas, rocas compactas con alteracin y/o fracturacin moderadas.Acufugo Formacin geolgica que no contiene agua porque no permite que circule a travs de ella.Ejemplo: granito o esquisto inalterados y no fracturadosDe estas cuatro denominaciones, es la menos utilizada.No se trata de definiciones en sentido estricto, ya que no tienen unos lmites precisos que permitan delimitar si una formacin concreta entra o no en la definicin, pero son trminos utilizados constantemente en la bibliografa hidrogeolgica.

8.1 TIPOS DE ACUFEROS Los acuferos se pueden clasificar por la naturaleza del material constituyente y su posible alteracin o afectacin estructural: as se distingue entre acuferos porosos o detrticos (con poros intergranulares), acuferos krsticos (con cavidades y conductos generados por disolucin de la roca original) y acuferos fisurados (con fracturas abiertas que permiten el alojamiento y la circulacin del agua subterrnea).

En los acuferos libres el agua se encuentra rellenando los poros o fisuras por gravedad, igual que el agua de una piscina llena el recipiente que la contiene. La superficie hasta donde llega el agua se denomina superficie fretica; cuando esta superficie es cortada por un pozo se habla del nivel fretico en ese punto y esta sometida a la presin atmosfrica.En los acuferos libres se habla de espesor saturado, que ser menor o igual que el espesor del estrato o formacin geolgica correspondiente.

En los acuferos confinados el agua se encuentra a presin, de modo que si extraemos agua de l, ningn poro se vaca, la extraccin procede de la descompresin del agua y en menor medida de la compresin de la matriz slida. Si esa compresin del acufero es notoria y no es reversible, llegarn a producirse asentamientos y subsidencia del terreno.

Mas frecuentes que los acuferos confinados perfectos son los acuferos semiconfinados.Son acuferos a presin (por tanto entraran en la definicin anterior de acuferos confinados), pero que alguna de las capas confinantes son semipermeables, acuitardos, y a travs de ellas le llegan filtraciones o rezumes (en ingls: leaky aquifers)Vemos en la figura adjunta, un acufero libre y un semiconfinado separados por un acuitardo. Se aprecia que el nivel del agua en el libre es mas alto que en el sondeo que corta el acufero profundo (la entubacin de este sondeo solo estara ranurada en el acufero inferior). Por tanto, aunque la permeabilidad del acuitardo sea muy baja, se producir un flujo de agua a travs del mismo hacia abajo. No siempre la alimentacin debe llegarle desde arriba: si bajo el semiconfinado hubiera otro acuitardo, y ms abajo un acufero con una presin mayor, se producira una filtracin vertical ascendente.

8.2. MTODOS QUE SE EMPLEAN PARA EL ESTUDIO DE LOS ACUFEROSLos mtodos de investigacin en Hidrogeologa son, principalmente, los geolgicos y geofsicos, climatolgicos y de Hidrologa de superficie, mtodos hidrogeolgicos en sentido estricto, fsico-matemticos e hidroqumicos.

-Los mtodos geolgicos y geofsicos, Se emplean para la definicin de la extensin y geometra del acufero (lmites laterales, inferior y superior) y de sus caractersticas litolgicas.-Los mtodos climatolgicos y de Hidrologa de superficie. Son necesarios para lograr una estimacin cuantitativa de los principales componentes del ciclo hidrolgico (precipitacin, evapotranspiracin, infiltracin y escorrenta superficial) y, en definitiva, del balance hdrico y de los recursos subterrneos.-Los mtodos hidrogeolgicos en sentido estricto Son el inventario de puntos de agua, la instalacin y seguimiento de la red de observacin o control y los ensayos de bombeo. Los dos primeros mtodos sirven fundamentalmente para establecer la posicin de la superficie piezomtrica del acufero y su evolucin en el tiempo, pero tambin permiten obtener una idea general del funcionamiento hidrulico del mismo. El tercero de ellos provee de los datos necesarios para la obtencin de un conocimiento ms preciso de los principales parmetros hidrulicos. El empleo de estos mtodos puede requerir la realizacin previa de sondeos mecnicos de investigacin, piezmetros y pozos experimentales de control. -Los mtodos fsico-matemticos.- Son necesarios, por un lado, para determinar, en cada acufero, el valor de los parmetros fundamentales de la hidrulica subterrnea (permeabilidad, transmisividad, porosidad eficaz y coeficiente de almacenamiento) y conocer las caractersticas del flujo subterrneo (es decir, la dinmica o funcionamiento del acufero); y, por otro lado, para desarrollar modelos matemticos de simulacin o comportamiento del mismo ante determinadas acciones exteriores sobre los recursos y reservas. Los datos de partida para la aplicacin de estos mtodos se obtienen, sobre todo, a partir de la realizacin de ensayos de bombeo, as como de las medidas realizadas para conocer la evolucin de la superficie piezomtrica. La aplicacin de estos mtodos, junto con los geolgicos y geofsicos, permite hacer una estimacin de las reservas subterrneas del acufero. -Los mtodos hidroqumicos.- Se utilizan principalmente para caracterizar qumicamente el agua (facies qumica) y determinar su calidad (poniendo de manifiesto, eventualmente, sus problemas de contaminacin), suministrando, a su vez, datos sobre la procedencia de las aguas y las caractersticas del flujo subterrneo.9. ESTUDIO HIDROGEOLGICOUn Estudio Hidrogeolgico consiste en la aplicacin de los mtodos de investigacin de la Hidrogeologa a la prospeccin de las aguas subterrneas en un territorio concreto. El objeto de un Estudio Hidrogeolgico es localizar los acuferos, definir su extensin y caractersticas geolgicas, sus parmetros hidrulicos, la dinmica del flujo subterrneo y la composicin qumica del agua, e incluso, si el acervo de datos lo permite, elaborar un modelo matemtico de comportamiento ante eventuales acciones exteriores. Todo ello equivale, en definitiva, a responder a las preguntas siguientes respecto del agua subterrnea como recurso a explotar: dnde?, cunto?, cmo?, cundo? y hasta cuando?. 10. TIPOS DE ESTUDIOS HIDROGEOLGICOS Los tipos de estudios varan de acuerdo con los objetivos que se persigan en la exploracin. Segn esto, se pueden clasificar en tres grupos: a) preliminares o de reconocimiento, b) regionales y c) de detalle.-En los estudios hidrogeolgicos preliminares o de reconocimiento.- la Geologa juega un papel decisivo, ya que su objetivo es localizar los acuferos ms importantes y hacer una primera estimacin de sus dimensiones, zonas de recarga y descarga, parmetros hidrogeolgicos y calidad de sus aguas. Este tipo de estudios se suelen reflejar en mapas hidrogeolgicos de escala 1: 200.000 1: 100.000. -Los estudios hidrogeolgicos regionales.- Conducen a una cuantificacin ms aproximada de las caractersticas de los acuferos localizados en los anteriores estudios de reconocimiento o preliminares. La escala de los mapas hidrogeolgicos correspondientes oscila entre 1: 100.000 y 1: 50.000. -Los estudios hidrogeolgicos de detalle.- tienen por objeto resolver una demanda de agua concreta como, por ejemplo, el abastecimiento de un ncleo urbano o de un regado. Aparte de los anteriores, tambin se pueden englobar dentro del campo de la Hidrogeologa en sentido amplio, los Estudios Geotrmicos, donde el recurso de inters es el agua termal, tanto por s misma (balnearios) como por la energa que puede aportar (energa geotrmica para calefaccin).

CONCLUSIONES

1. Un Estudio Hidrogeolgico consiste en la aplicacin de los mtodos de investigacin de la Hidrogeologa a la prospeccin de las aguas subterrneas en un territorio concreto.

2. PER enfrenta serias restricciones de abastecimiento de agua en la zona occidental, donde las cuencas desembocan en el Pacfico. Esta regin rida, cuenta con apenas el 1,8% de los recursos hdricos totales del pas, pero produce el 80,4% del PBI y alberga el 70% de la poblacin, con psimos hbitos de consumo y mal tratamiento de aguas servidas.

3. La escasez y la contaminacin del agua, la irregular distribucin del lquido y el aumento de la poblacin, siembran hoy las guerras del futuro cercano.

4. LA HIDROGEOLOGA es Responsabilidad de todos y sobre todo de los ingenieros y gestores del agua

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INGENIERA CIVIL 14 LA HIDROGEOLOGA