2013    

Dr.  Jeanette  Pope        Office:  213  Julian  •  Phone:  658-­‐4105  email:  •  jpope@depauw.edu  

 Goals:    In  this  course,  you  will:  *      Quantitatively  describe  occurrence  and  distribution  of  water  on  Earth,  *      Understand  geologic  controls  on  water  occurrence  and  flow  in  the  subsurface,  *      Learn  methods  and  techniques  of  investigation  used  by  professionals  to  solve  hydrogeologic                  problems,  and    *      Investigate  modern  water  problems  using  case  studies.  

 Texts:       Applied  Hydrogeology  by  C.  W.  Fetter  

    Additional  readings  will  be  provided  or  placed  on  Moodle            

Description:  The  purpose  of  this  course  is  to  introduce  you  to  the  concepts,  methods,  and  language  of  Hydrogeology.      Although  we  will  discuss  water  at  the  Earth’s  surface,  the  majority  of  the  class  will  focus  on  subsurface  processes.    This  includes  aquifer  characteristics,  groundwater  occurrence,  and  flow  conditions.    We  will  also  discuss  groundwater  as  a  resource,  investigate  geologic  controls  on  water  quality,  and  study  what  happens  when  water  is  removed  from  the  ground.          This  course  is  highly  quantitative  in  nature.    In  order  to  be  successful,  you  will  need  to  do  significant  work  out  of  class.    This  includes  keeping  up  with  the  reading,  working  problems  well  in  advance,  reviewing  your  notes  regularly,  and  most  importantly,  asking  questions  about  anything  you  don’t  understand.        The  material  for  this  class  is  organized  into  six  sections  as  shown  on  the  schedule  below.    The  purpose  of  this  structure  is  to  prevent  the  material  from  becoming  too  overwhelming.    Additionally,  reading  responses  and/or  applied  problems  will  be  assigned  after  (almost)  every  class  period  to  reinforce  the  material  from  class.    After  each  section  there  will  be  a  quiz*  (~45  minutes)  that  will  be  taken  at  the  start  of  lab.    At  the  end  of  the  semester  Thursday,  May  19,  there  will  be  a  cumulative,  open-­‐book  final  where  you  will  synthesize  all  that  you  have  learned  during  the  course.        

Grading:      Grades  will  be  based  on  your  performance  according  to  the  following:         End  unit  material/Quizzes     50%  total         Labs             15%  total         Problem  sets           15%  total           Cumulative  Final         20%            

Grades  will  be  based  on  the  standard  grading  scale  (e.g.  80  –  82%  =  B-­‐;  83  –  86%  =  B;  87  –  89%  =  B+).    I  may  increase  your  grade  based  on  active  participation.    The  same  standard  will  be  applied  to  everyone.    If  you  have  questions  about  your  grades  or  performance  in  the  class,  please  feel  free  to  talk  to  me  at  any  time.  

* Section 5, Groundwater Chemistry, will result in a lab write up, not a quiz

   Policies  and  General  Information  

There  is  no  formal  attendance  policy  for  this  course.    However,  grades  and  attendance  correlate  strongly.  I  hope  that  your  interest  in  the  subject  and  your  

future  will  keep  you  coming  to  class.    If  you  are  sick,  stay  home  and  get  better.    If  not,  come  to  class.    

I  will  provide  copies  of  the  notes  with  skeletal  text  and  diagrams  at  the  beginning  of  each  unit.    There  will  be  a  $15  fee  to  cover  the  copying  costs  for  this  and  other  

printed  material.        

I  am  providing  notes  to  expedite  lecture  and  to  help  you  organize  information.    However,  they  are  not  a  substitute  for  attending  class.    Also,  they  are  not  intended  to  

replace  your  careful  and  attentive  note  taking.    I  highly  encourage  you  to  annotate  these  materials  with  comments,  diagrams,  etc.  that  help  you  better  understand  and  remember  the  information!    

Class  lecture  notes  will  be  posted  to  Moodle  at  the  end  of  each  section  or  unit.    Many  reading  assignments  will  come  from  your  text  and  I  will  post  or  handout  other  readings  as  needed.    Specific  reading  assignments  will  be  posted  to  Moodle.      

 15%  of  your  grade  will  come  from  questions  and  problems  that  will  be  assigned  after  most  class  periods.    These  assignments  are  due  at  the  beginning  of  the  next  

class  period.    Late  homework  will  be  accepted,  but  there  will  be  a  25%  penalty  for  each  24-­‐hour  period  after  the  due  date.    Homework  will  not  be  accepted  after  four  days.        

15%  of  your  grade  will  come  from  lab  reports.    Labs  will  meet  on  Tuesday  from  12:30  –  3:30pm  in  Julian  226  unless  otherwise  noted.    Field  trips  may  take  a  little  

longer  to  allow  for  transportation.    Lab  reports  will  be  due  at  the  beginning  of  class  the  following  week.    The  grades  on  lab  reports  will  be  reduced  by  10%  for  each  day  that  they  are  late.    

 You  are  welcome  to  work  on  homework  and  lab  assignments  with  your  classmates,  but  each  person  must  turn  in  his  or  her  own  work.    Further,  I  highly  recommend  

that  you  make  sure  that  you  know  how  to  work  quantitative  problems  on  your  own.            If  you  have  a  condition  or  disability  that  will  affect  your  ability  to  participate  in  any  class  activity,  please  make  an  appointment  with  Pamela  Roberts,  Coordinator  of  

Academic  Success  and  Student  Disability  Services,  for  further  information  on  how  to  receive  accommodations  and  support.  Academic  Success  and  Student  Disability  Services  is  located  on  the  second  floor  of  the  Union  Building,  765-­‐658-­‐6267.        

**Academic  Integrity**    Any  activity  which  gives  one  student  an  unfair  advantage  over  other  students  will  be  handled  in  accordance  with  established  University  procedures  as  

described  in  the  Student  Handbook.        

   Course  Schedule  

 The  schedule  of  topics  for  Applied  Hydrogeology  is  shown  below.    Specific  reading  assignments  will  be  posted  on  Moodle.      

 Unit  I:  Introduction  to  Hydrogeology  &  Global  Water  Issues     (Feb  1  –  Feb  8)       The  Crisis  in  Flint,  MI  

The  Hydrogeology  Cycle  Global  Water  Issues  &  Water  Scarcity  

Quiz  1  will  be  on  Tuesday,  Feb  16      

Unit  II:  Groundwater  &  Aquifers/Confining  Units       (Feb  15  –  March  4)  Groundwater  Occurrence    Aquifer  Properties:    Porosity,  Hydraulic  Conductivity,  Intrinsic                                Permeability,  Transmisivity,  and  Storativity  Homogeneity  and  Isotropy  Geology  of  Groundwater  

Quiz  2  will  be  on  Tuesday,  March  8    Unit  III:    Controls  on  Groundwater  Flow           (March  7  –  April  1)  **Note:    There  will  be  no  class  or  lab  March  21  –  March  25  (Spring  Break)  or            April  4  –  April  6  (Dr.  J  @  conference  &  Day  of  Dialogue)       Darcy’s  Law       Hydraulic  Head  &  Flow  Gradients  

Quantifying  Discharge  &  Flow  Nets       Specific  Discharge  Average  Linear  Velocity  Quiz  3  will  be  on  Friday,  April  8  during  class  time    Unit  IV:  Flow  to  Wells  &  Estimating  Aquifer  Parameters     (April  8  –  April  15)  

Wells  &  Groundwater  Extraction    Aquifer  Tests  

Quiz  4  will  be  on  Tuesday,  April  19    

 Unit  V:  Water  Quality  and  Groundwater  Chemistry     (April  18  –  April  30  )  Water  Quality  Standards  Geologic  Controls  on  Groundwater  Chemistry  

No  Quiz;  Water  Quality  Lab  Report  due  Friday,  May  6  by  midnight    Unit  VI:  Groundwater  Pollution           (May  2  –  May  9)  

Controls  on  Contaminant  Transport  Remediation  

Quiz  5  will  be  on    Tuesday  ,  May  10