Tema 13. Ensayos Recuperaci%F3n

LECCIÓN 13 – ENSAYOS DE RECUPERACIÓN. OTROS MÉTODOSLECCIÓN 13 – ENSAYOS DE RECUPERACIÓN. OTROS MÉTODOS

Hidrogeología 2º CC.AA - Juan GisbertHidrogeología 2º CC.AA - Juan Gisbert 11

1. PRUEBAS DE RECUPERACIÓN1. PRUEBAS DE RECUPERACIÓN

2. BOMBEOS SIMULTÁNEOS2. BOMBEOS SIMULTÁNEOS

3. BOMBEOS EN LOS LÍMITES DEL ACUÍFERO. EL 3. BOMBEOS EN LOS LÍMITES DEL ACUÍFERO. EL MÉTODO DE LAS IMÁGENESMÉTODO DE LAS IMÁGENES

3.1. Barreras Positivas3.1. Barreras Positivas

3.2. Barreras Negativas3.2. Barreras Negativas



Tipo de Tipo de acuíferoacuífero Tipo de ensayoTipo de ensayo Método de análisisMétodo de análisis

ConfinadoConfinado

Régimen permanenteRégimen permanente Fórmula de ThiemFórmula de Thiem

Régimen variableRégimen variable

Prueba en Prueba en descensosdescensos

Fórmula de TheisFórmula de Theis

Aproximación logarítmica de JacobAproximación logarítmica de Jacob

RecuperaciónRecuperación Fórmula de recuperación Theis & WenzelFórmula de recuperación Theis & Wenzel

SemiconfinadoSemiconfinado

Régimen permanenteRégimen permanente Fórmula de De Glee o de Jacob-HantushFórmula de De Glee o de Jacob-Hantush

Régimen variableRégimen variableDescensosDescensos Fórmula de HantushFórmula de Hantush

RecuperaciónRecuperación Estudio de ascensos teóricos (1)Estudio de ascensos teóricos (1)

LibreLibre

Régimen permanenteRégimen permanenteFórmula de Thiem Fórmula de Thiem (2) y(2) y corrección Dupuit corrección Dupuit

Fórmula de DupuitFórmula de Dupuit (3)(3)

Régimen variableRégimen variable

Prueba en Prueba en descensosdescensos

Fórmula de Theis (4)Fórmula de Theis (4)

Aproximación logarítmica de Jacob (4)Aproximación logarítmica de Jacob (4)

Corrección de DupuitCorrección de Dupuit

Fórmula de BoultonFórmula de Boulton

Fórmula de NeumanFórmula de Neuman

RecuperaciónRecuperación Fórmula de recuperación de Theis (2)Fórmula de recuperación de Theis (2)

Métodos de ensayo a caudal constante

(1) Si el bombeo es lo suficientemente largo como para que los niveles se estabilicen, los ascensos teóricos coinciden con los medidos(2) Si los descensos son pequeños en comparación con el espesor saturado del acuífero(3) Admitiendo la aproximación de Dupuit-Forchheimer(4) Si los descensos son pequeños en comparación con el espesor saturado del acuífero y si el drenaje es instantáneo y proporcional al descenso producido (no existe drenaje diferido)



1. ENSAYOS DE RECUPERACIÓN1. ENSAYOS DE RECUPERACIÓN

Tipo de prueba en la que se mide cómo recupera el cono Tipo de prueba en la que se mide cómo recupera el cono de descensos su nivel piezométrico estático, tras un de descensos su nivel piezométrico estático, tras un bombeo continuado (prueba de descensos)bombeo continuado (prueba de descensos)

Se interpreta la evolución de los “ascensos” (-d o Se interpreta la evolución de los “ascensos” (-d o descenso residual) en el tiempo hasta la casi descenso residual) en el tiempo hasta la casi recuperación del nivel estático original del acuífero, a recuperación del nivel estático original del acuífero, a partir de la paradapartir de la parada

Se utiliza la fórmula de Jacob (RT, AC, u < 0.1) para Se utiliza la fórmula de Jacob (RT, AC, u < 0.1) para simular la evolución de la recuperación de los niveles en simular la evolución de la recuperación de los niveles en el tiempoel tiempo

La prueba se realiza midiendo en el mismo pozo de La prueba se realiza midiendo en el mismo pozo de bombeo, y se determina solo la transmisividadbombeo, y se determina solo la transmisividad




Se simula matemáticamente la parada de bombeo, Se simula matemáticamente la parada de bombeo, razonando que el efecto de parar un pozo que lleva un razonando que el efecto de parar un pozo que lleva un tiempo t bombeando a Q constante, es el mismo que tiempo t bombeando a Q constante, es el mismo que simular que el pozo no se para y que a partir del instante t simular que el pozo no se para y que a partir del instante t se le inyecta un Q constantese le inyecta un Q constante Un bombeo produce un Un bombeo produce un descensodescenso (incremento de bajada (incremento de bajada

del nivel)del nivel) La inyección produce un La inyección produce un ascensoascenso (incremento de subida (incremento de subida

del nivel) y se puede interpretar como un descenso del nivel) y se puede interpretar como un descenso negativo (-d)negativo (-d)

El cambio de nivel que simulamos lo llamamos El cambio de nivel que simulamos lo llamamos descenso descenso residualresidual, y se calcula como la suma del descenso , y se calcula como la suma del descenso producido por el bombeo y el ascenso producido por la producido por el bombeo y el ascenso producido por la inyección. En el campo se mide como la diferencia entre inyección. En el campo se mide como la diferencia entre el nivel estático inicial y el nivel dinámico en ascenso en el nivel estático inicial y el nivel dinámico en ascenso en cada momentocada momento




Curva de inyección

Des

cen

sos

Tiempo

Bombeo Parada

Curva de bombeo

Curva residual

t t’

t tg

tg – t = t’

O

A

B

C

E

F

dM

D

Sr

Tt

TQ

dpozo

gBombeo 2

25.2log

183.0

SrTt

TQ

dpozo

Inyección 2

'25.2log

183.0ttt

TQ

dResidual'

log183.0

ddRR = d = dBB - d - dII




101 102 1031 104t0

Recta ajustada

Log t+t’/t’ (mi)

Des

cen

so R

esid

ual

(m

)

Periodo de validez de Jacob

Procedimiento gráfico o problema directo (Práctica 7), dados unos datos tomados en un ensayo de bombeo, (descensos, tiempos), en el pozo de bombeo, calcular la T:

• Representar en papel semilogarítmico dR – log t+t’/t’• Ajustar una recta a los valores, evitando los que se desvíen

(Aproximación de Jacob)• Hallar la pendiente a la recta e igualarla a 0.183Q/T

ttt

TQ

dResidual'

log183.0

y = m x y = m x



2. BOMBEOS SIMULTÁNEOS EN VARIOS POZOS2. BOMBEOS SIMULTÁNEOS EN VARIOS POZOS

El descenso en un punto cualquiera será la suma de los descensos en ese punto debidos a cada uno de los pozos

•Un bombeo producirá un descenso (d)•Una inyección producirá un ascenso (-d)

Sea un campo de sondeos o región con captaciones que extraen o inyectan agua al acuífero:

Piezómetro dPiezómetro dTT

t1, Q1

t3, Q3

t2, Q2r1 r2

r3



2. BOMBEOS SIMULTÁNEOS EN VARIOS POZOS2. BOMBEOS SIMULTÁNEOS EN VARIOS POZOSEl descenso en un punto cualquiera será la suma de los descensos en ese punto de cada uno de los puntos

Régimen permanente Confinado

Régimen transitorio

Semiconfinado

ni

i iiT r

RQ

Td

1

log366.0

ni

iiiT BrkQ

Td

10 )/(

21

ni

i ii r

RQ

khH

1

22 ln1

Libre

Confinado Thies

Semiconfinado

i

ii

ni

iiiT Tt

SruyuWQ

Td

4)(

41 2

1

)1.0(25.2

log183.0

12

i

ni

i i

iiT u

SrTt

QT

d

i

ii

ni

iiiiT Tt

SruyBruWQ

Td

4)/,(

41 2

1

Confinado Jacob



3. BOMBEOS EN LOS LÍMITES DEL ACUÍFERO. EL MÉTODO 3. BOMBEOS EN LOS LÍMITES DEL ACUÍFERO. EL MÉTODO DE LAS IMÁGENESDE LAS IMÁGENES

Los acuíferos no son infinitos como se han simulado hasta este momento, sus límites pueden ser:

•Cerrados o impermeables(falla, acuicludo, …)

BARRERA NEGATIVABARRERA NEGATIVA

•Abiertos o permeables o recarga(río, canal, mar, lago, …)

BARRERA POSITIVABARRERA POSITIVA

Límite abiertoLímite cerrado




Efectos en los descensos en pozos bombeando cerca de límites:

Límite abiertoLímite cerrado

n.pz. estático

BARRERA POSITIVA

BARRERA NEGATIVA

n.pz. estático

Acuífero

Acuicludo

TT’ T’ = Transmisividad de comportamiento




El método de las imágenes método de las imágenes permite abordar el estudio de estos casos, para lo cual se supone la existencia de otro pozo situado simétricamente respecto del de bombeo, pero al otro lado de la barrera, y que comienza a bombear al mismo tiempo que el pozo real. Con la existencia de este pozo imagen, se puede considerar nuevamente al acuífero como infinito3.1. Barrera Negativa o borde impermeable rectilíneo3.1. Barrera Negativa o borde impermeable rectilíneoEn este caso, el pozo imagen es un pozo de bombeopozo imagen es un pozo de bombeo también, de tal modo que el efecto de la barrera es como si a partir de un momento determinado (t0’) los descensos se duplicaran (entra en funcionamiento otro bombeo con = Q). Si estamos en el caso más general de un AC en RT, y usamos la ecuación de Jacobecuación de Jacob:

0lg183.0lg183.0 tTQ

tTQ

d

0'lg183.0lg183.0' tTQ

tTQ

d

0

2

25.2t

TSr

0

2'

'25.2

tTSr

A partir del momento en el que se coge la influencia de la barrera:

D = d + d’




3.1. Barrera Negativa o borde impermeable rectilíneo3.1. Barrera Negativa o borde impermeable rectilíneo

Piezómetro o punto de observación

r’r




3.1. Barrera Negativa o borde impermeable rectilíneo3.1. Barrera Negativa o borde impermeable rectilíneo

d

lg tt0’t0

No influenciado por la barrera

Influenciado por la barrera

d

m

2 m2 m

d’

D = d + d’

0000 'lg183.0lg183.02)'lg183.0lg183.0()lg183.0lg183.0(' ttTQ

tTQ

xtTQ

tTQ

tTQ

tTQ

ddD

Sustituyendo t0 y t’0: SrrTt

TQ

D '

25.2log

366.0mQ

TTQ

xy

mPend 183.0;183.0

T = 2T’Nota: Para Ac. Libres: usar corrección si fuera preciso,En semiconfinados su formulación correspondiente!!

D




3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante 3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante (recarga)(recarga)En este caso, el pozo imagen es un pozo de inyección o recargapozo imagen es un pozo de inyección o recarga,

de tal modo que el efecto de la barrera es como si a partir de un momento determinado (t0’) los descensos se estabilizaran (entra en funcionamiento un pozo de inyección con = Q). Si estamos en el caso más general de un AC en RT, y usamos la ecuación de ecuación de JacobJacob:

d

lg tt0’t0

No influenciado por la barrera

Influenciado por la barrera

d - d’

D = d - d’

D




3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante 3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante (recarga)(recarga)

Piezómetro

r’ r




3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante 3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante (recarga)(recarga)D = d - d’

0

000

'lg183.0)'lg183.0lg183.0()lg183.0lg183.0('tt

TQ

tTQ

tTQ

tTQ

tTQ

ddD

Sustituyendo t0 y t’0: rr

TQ

D'

log366.0

mQ

TTQ

xy

mPend 183.0;183.0

Tras la puesta en funcionamiento del pozo imagen, se establecerá un Régimen Permanente, por ello la ecuación no depende del tiempo

Para hallar la T y S del acuífero, aplicable al tramo no influenciado 2

025.2rTt

S

Nota: Para Ac. Libres: usar corrección si fuera preciso, en semiconfinados su formulación correspondiente!!




3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante 3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante (recarga)(recarga)Efecto de una recargarecarga (infiltración de agua de lluvia o retorno de regadíos) homogénea sobre el cono de bombeo. Tres casos: Recarga mayor, menor o igual al caudal bombeado (Q)




3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante 3.2. Barrera Positiva o borde de potencial constante (recarga)(recarga)Efecto de un reciclado del agua de bombeoreciclado del agua de bombeo (cuando se bombea en acuíferos libres con freáticos cercanos a la superficie y el desagüe del agua bombeada no es correcto y retorna al acuífero)

Reciclaje Reciclaje cercanocercano

al pozo bombeoal pozo bombeo

Reciclaje alejadoReciclaje alejadodel pozo del pozo bombeobombeo

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