Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE CS. FISICO MAT. Y NAT.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: HIDROGEOLOGIA

DEPARTAMENTO DE:   GEOLOGIA
AREA: UnicaAÑO: 2001 (Id: 1051)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

LICENCIATURA EN CIENCIAS GEOLOGICAS9/98570

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

GIACCARDI, ALDO DARIO70  hs.PROFESOR ADJUNTO EXC.Efectivo
Jefe Trab. Prác.SOSA, GRACIELA DEL ROSARIO40  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. T.C.Efectivo

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

2c
5 Hs.
 Hs.
 Hs.
 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 15 semanas
Período del 13/08/01 al 16/11/01

IV.- FUNDAMENTACION

Los factores aéreos, superficiales y subsuperficiales que intervienen en el ciclo hidrológico y que implican la conservación de los volúmenes ( ecuación =0) es la primera fase del conocimiento de esta ciencia. Por lo cual es necesario entender porque se deben tener en cuenta los factores climatológicos tales como precipitación, temperatura, insolación , factores que suceden en la superficie como evaporación y transpiración y factores actuantes en el orden subsuperficial como infiltración, direcciones de flujo, velocidades y modo de yacencia (acuíferos libres, semiconfinados y confinados). .En el momento de conceptualizar las relaciones subsuperficiales será necesario condicionar estos elementos a los ambientes geológicos, ya que estos serán los encargados directos de la mayor parte de la distribución, disposición y movimiento de las aguas subterráneas. Y por último saber interpretar los antecedentes que se registren en una región dada y como procesar y filtrar tal información. Agregar el conocimiento de análisis de los mapeos hidrogeológicos, ya sean hidroquímicos, isofreáticos, isopáquicos, de vulnerabilidad de acuíferos, etc. y su modo de construcción. Con todos estos conceptos llegar a la posibilidad de realizar una prospección hidrogeológica , que es el fín último y primordial de un hidrogeológo, ya que el recurso agua es un recurso natural factible de ser racionalmente explotado y que para ello se necesita del conocimiento acabado del comportamiento del mismo.


V.- OBJETIVOS

1.- Conocer el ciclo hidrológico en general y en particular, es decir cada una de las partes intervinientes y los factores que inciden en cada una y de que forma. Saber cuales son los datos que deben recopilarse y analizar para lograr un acercamiento lo más lógico posible al equilibrio natural.
2.- Conocer la mecánica de flujo de las aguas subterráneas, como los mecanismos de infiltración y su asociación al medio geológico.
3.- Estimación de las ecuaciones de equilibrio del sistema (Balance), mediciones específicas en pozos. El Balance hídrico como una forma de control de la explotación de los acuíferos.
4.- Interpretación de mapas hidrogeológicos, representaciones estadísticas, químicas, etc. Interpretación de los resultados locales referidos al contexto regional, con el fín de crear un profesional que pueda prospectar, evaluar y planificar el recurso hídrico.

 


VI. - CONTENIDOS

Tema 1: El Agua y Su CicloEstructura molecular del agua. Características físicas del agua. Clasificación de las aguas. Distribución del agua en la naturaleza. El ciclo hidrológico en la naturaleza. El ciclo hidrológico en una cuenca hidrográfica. Síntesis de los factores que condicionan el ciclo.

Tema 2: PrecipitaciónPrecipitación: Formación de la precipitación. Formas de Precipitación. Tipos de precipitación. Medición de las Precipitaciones. Aparatos de medición de la precipitación Análisis Puntual de datos de precipitación. Categorías de la información de precipitación. Intensidad de lluvia. Lluvias diarias. Lluvias mensuales. Estimación de datos faltantes. Análisis de lluvias mensuales y anuales. Consistencia de datos anuales de precipitación. Análisis espacial o precipitación media sobre una cuenca Hidrográfica : Método de la media aritmética, de los polígonos de Thiessen , de las Isoyetas. Relación Altura – Precipitación.

Tema 3: EvapotranspiraciónLa evaporación. Factores que influyen en la evaporación. Medida de la evaporación a partir de superficies de agua. Estimación de la evaporación de superficies de agua. Medida de la evaporación a partir de suelo desnudo. Transpiración o Evaporación Biológica. Evapotranspiración Real, efectiva o déficit de escurrimiento. Balance hídrico para una cuenca. Medida de la evapotranspiración real. Evapotranspiración potencial (Etp) y Uso Consuntivo (Uc). Calculo de la evapotranspiración potencial (Etp): Método de Penman. Método de Thornthwaite. Método de Holdridge. Método de H.F Blaney & W.D Cridle. Balance Hídrico Puntual. Cálculo del Balance Hídrico. Índices climáticos de Thornthwaite. Estimación del déficit de escurrimiento en una cuenca. Método de Turc. Método de Holdridge.

Tema 4: Escurrimiento Superficial Origen del escurrimiento superficial. El hidrograma de escurrimiento superficial y sus partes. Separación del escurrimiento de base del superficial. Cálculo del volumen y lamina escurridos superficialmente. Coeficiente de escurrimiento superficial y su importancia. El tiempo de concentración. Métodos para conocer el tiempo de concentración. Relación entre la lluvia y el escurrimiento superficial. Las características de la lluvia como determinantes de la forma de la crecida.

Tema 5: InfiltraciónTipos de agua en el suelo. Repartición de las aguas en el suelo y subsuelo. El proceso de Infiltración. Capacidad de infiltración. Factores que influyen en la infiltración. Medida de la Infiltración. Curva de infiltración de un suelo. Curva de Infiltración acumulada. Modelos de curva de infiltración: Kostiakov, Horton.

Tema 6: Escorrentía SubterráneaAcuíferos. Nivel freático. Nivel Piezométrico. Leyes de flujo del agua subterránea. Flujo laminar y flujo turbulento. Ley de Darcy. Dominio de validez de la Ley de Darcy. Determinación de parámetros hidrogeológicos: cálculo de la permeabilidad. Trazadores: tipos y circulación. Métodos de ensayo de bombeo: recuperación, descenso, equilibrio y variación. Ecuación diferencial de flujo. Transmisividad. Almacenamiento específico y coeficiente de almacenamiento. Superficies equipotenciales: trayectorias y líneas de corriente. Fórmula de Dupuit: validez, aplicación en acuíferos libres y confinados.

Tema 7: Hidroquímica Composición del agua de lluvia y agua de mar. Aporte de sales y factores modificadores de la calidad del agua. Origen y propiedades de las sustancias disueltas: aniones, cationes, gases disueltos. Calidad del agua subterránea según usos. Relaciones entre la geología y la composición. Análisis químicos Análisis físico. Análisis bacteriológico Representación gráfica de los análisis químicos: diagramas columnares: Collins; diagramas triangulares: Piper; diagramas circulares, diagramas poligonales y radiantes: Stiff modificado; diagramas columnares verticales: logarítmico Schoeller-Berkaloff. Clasificación de las aguas según sus contenidos químicos: Clasificaciones simples; clasificaciones geoquímicas. Radionúclidos en el agua subterránea.

Tema 8: Hidráulica de captacionesIntroducción. Ensayos de bombeo. Métodos de equilibrio (régimen permanente): flujo radial estacionario hacia un pozo. Métodos de variación (régimen transitorio): flujo radial no estacionario hacia un pozo: Método de Theis. La simplificación de Jacob. Acuíferos semiconfinados: concepto. Características de este tipo de acuíferos. Métodos de estudio. Flujo en un campo de pozos. Flujo entre un pozo de bombeo y otro de recarga. Método de recuperación. Método de las imágenes. Método de Cooper-Jacob. Consideración sobre el cálculo del coeficiente de almacenamiento. Análisis de la gráfica de recuperación.

Tema 9: Exploración de Aguas Subterráneas.Relaciones hidro-geológicas: Ambientes geomorfológicos, Ambientes sedimentarios e hidrología. Importancia de la tectónica y neotectónica. Fotogeología. Métodos de prospección: hidrogeológica, geofísica, geoquímica. Estado actual del conocimiento Hidrogeológico en Argentina. Estado actual del conocimiento hidrogeológico en la Provincia de San Luis.

Tema 10: Mapas hidrogeológicosTipos. Mapas de isoprofundidades: Techo y Base de acuífero. Mapas isopáquicos. Mapas equipotenciales. Direcciones de escorrentía. Zonas de recarga y descarga. Mapas Hidroquímicos: de conductividad, elementos químicos. Interpretación. Utilización de Sistemas de Información Geográfica (GIS). Software específicos en la confección de mapas, modelos e interpolación de datos: SURFER 6.0, AQUACHEM, FLOTPATH, MODFLOW, ETC. Uso de “Hydrogeological maps: a guide and standard legend”,como estandarización de las representacione


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

De Gabinete:

Práctico Nº 1: Análisis de distribución estadística de lluvias anuales y mensuales en la ciudad de San Luis y Cuenca superior del río V.
Práctico Nº 1b: Cálculo de la precipitación media sobre una cuenca: método de la media aritmética, de las isoyetas, de los polígonos de Thiessen.
Práctico Nº 2: Cálculo de evapotranspiración potencial y real. Determinación de déficit.
Práctico Nº 3: Métodos de aforo. Análisis de hidrogramas.
Práctico Nº 4: Superficies equipotenciales: representación gráfica e interpretación. Representación del área Sampacho, pcia. de Córdoba: vinculación con la neotectónica. Determinación de líneas de flujo, zonas de descarga y recarga. Utilización de SURFER 6.0.
Práctico Nº 5: Ensayos de bombeo. Métodos de no-equilibrio. Fórmula de Theis. Método de Jacob.
Práctico Nº 6: Representación de análisis químicos. Clasificación de las aguas.
Práctico Nº 7: Método de recuperación de Theis. Métodos de variación.
Práctico Nº 9: Realización de un mapeo hidrogeológico en el que conste: distribución pluviométrica, evapotranspiración, superficie freática o piezométrica, hidroquímica, áreas de factibilidad de explotación. Utilización de ILWIS 2.0 y SURFER 6.0.

De Campo:
1.- Visita a la estación telemétrica local (EPIH).
2- Aforo del río Chorrillos, localidad San Roque.
3.-Ejecución de ensayo de bombeo (Pciá de Mendoza o Valle del Conlara).
4.- Visita a las galerías filtrantes de la ciudad de San Luis ubicadas sobre el río Chorrillos.
5.- Uso del agua : zonas de regadío en La Cumbre.
6.- Recorrido por el Valle del Conlara, comparación con resultados obtenidos del mapeo realizado en gabinete, ubicación sobre el mismo de los puntos de extracción con destino a diferentes usos (riego, poblacional), zonas de descarga superficiales (manantiales). Estimación del equilibrio descarga –recarga y vida útil del acuífero


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

- Los Trabajos Prácticos se regularizan mediante la asistencia al 80%, la aprobación del 100% de los mismos y la correspondiente presentación de carpeta al final del Curso.
- Se tomarán dos exámenes parciales, que se aprobarán con un puntaje de 6 sobre 10.
- Cada exámen parcial tendrá una recuperación.
- Existirá una recuperación parcial adicional para aquellos alumnos que presenten certificado laboral.



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

BRASSINGTON, R. (1988). “Field Hidrogeology”. Open University Press, John Willey & Sons.

BENITEZ, A. (1972). “Captación de aguas subterráneas”. Dossat, 2º edición.

CASTANY,G. (1971). “Prospección y explotación de aguas subterráneas”. Ed. Omega. Barcelona.

CUSTODIO, E. y LLAMAS, M.R. (1976) . “Hidrología Subterránea” . Omega . Tomos I y II.

DAVIS, S.N. & DE WIEST, R.J. (1971). “Hidrogeología”. Ariel. Barcelona.

FETTER,C.W.J.R. (1980). “Applied Hidrogeology”. Charles E. Merril Pub. Co (3ª Edición, Prentice-Hall, 1994, 691 págs.).

RICHTER, W. UND LILLICH, W. (1975). “Abriss der Hydrogeologie” E. Schweizerbart´sche Verlags. Buchhandlung, Stuttgart.

TODD,D.K. (1972). “Groundwater Hydrology”. John Willey and Sons, Inc. (trad. Ed. Paraninfo).



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

ANDREWS, R.; BARKER, R. & MENG HENG, L. (1995). “ The application of electrical tomography in the study of the unsaturated zone in chalk at three sites in Cambridgeshire, United Kingdom”. Hydrogeology Journal. Vol. 3, num 4. p: 17-31.

APPELO,C.A.J. Y POSTMA, D. (1993). “ Geochemistry, Goundwater and Pollution”. AA. Balkema Rotterdam/Brookfield.

CUSTODIO GIMENA, E. (1998). “Recarga a los acuíferos: aspectos generales sobre el proceso, la evaluación y la incertidumbre” . Inst. Tec. GeoMinero de España. Bol. Geol. Minero . Vol. 109. Nº 4. p: 13-29. Madrid.

CHOW, V.T. et al (1996). “Hidrología Aplicada”. Mc Graw Hill

JOHNSON, E. (1986). “Grounwater and Wells”. Johnson division. 2ª Edición. St.Paul, Minnesota

HEM,J.D. (1959). “Study and interpretation of chemical characteristics of natural water” U.S. Geol. Survey Water Supply paper.

LOHMAN, S.W. (1972). “Ground Water Hydraulics”. U.S. Goverment Printing Office (trad. Castellano edit. Ariel)

SAMPER CALVETE, F.J. (1998). “ Evaluación de la recarga por la lluvia mediante balances de agua: utilización, calibración e incertidumbres”. Inst. Tec. GeoMinero de España. Bol. Geol. Minero . Vol. 109. Nº 4. p: 31-54. Madrid

STRUCKMEIER, W.F. & MARGAT, J. (1995). “Hydrogeological maps: a guide and standard legend”. International Association of Hydrogeologists. Vol. 17. Ed. Board. Hannover

SUKHIJA, B., NAGABHUSHANAM, P. and REDDY, D. V. (1996). “Groundwater recharge in semi-arid regions of India: An overview of results obtained using tracers”

TÓTH, J. (1995). “ Hydraulic continuity in large sedimentary basins”. Hydrogeol. Jour. Vol. 3 (4). p: 4-16.

VRBA, J. & ZAPOROZEC, A. (1994). “Guidebook on Mapping Groundwater Vulnerability”. International Association of Hydrogeologists. Vol. 16. Ed. Board. Hannover




COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO

1.- Conocer el ciclo hidrológico en general y en particular, es decir cada una de las partes intervinientes y los factores que inciden en cada una y de que forma. Saber cuales son los datos que deben recopilarse y analizar para lograr un acercamiento lo más lógico posible al equilibrio natural.
2.- Conocer la mecánica de flujo de las aguas subterráneas, como los mecanismos de infiltración y su asociación al medio geológico.
3.- Estimar las ecuaciones de equilibrio del sistema (Balance), realizar mediciones específicas en pozos. Tomar el Balance hídrico como una forma de control de la explotación de los acuíferos.
4.- Interpretar los mapas hidrogeológicos, representaciones estadísticas, químicas, etc. Interpretar los resultados locales referidos al contexto regional.
5.- Formar un profesional que pueda prospectar, evaluar y planificar el recurso hídrico.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

Tema 1: Características físicas del agua. Clasificación de las aguas. El ciclo hidrológico en la naturaleza. El ciclo hidrológico en una cuenca hidrográfica. Síntesis de los factores que condicionan el ciclo.
Tema 2: Precipitación: Tipos de precipitación. Medición de las Precipitaciones. Medición de la precipitación. Análisis de datos. Intensidad de lluvia. Análisis de lluvias mensuales y anuales. Análisis espacial o precipitación media sobre una cuenca Hidrográfica : Método de la media aritmética, de los polígonos de Thiessen , de las Isoyetas.
Tema 3: La evaporación. Factores que influyen en la evaporación. Medida de la evaporación. Evapotranspiración Real Medida de la evapotranspiración real. Evapotranspiración potencial. Cálculo de la evapotranspiración potencial
Tema 4: Origen del escurrimiento superficial. El hidrograma de escurrimiento superficial y sus partes.Cálculo del volumen y lámina escurridos superficialmente. El tiempo de concentración. Relación entre la lluvia y el escurrimiento superficial. Las características de la lluvia como determinantes de la forma de la crecida.
Tema 5: Infiltración. Tipos de agua en el suelo. El proceso de Infiltración. Capacidad de infiltración. Factores que influyen en la infiltración. Medida de la Infiltración.
Tema 6: Acuíferos. Nivel freático. Nivel Piezométrico. Leyes de flujo del agua subterránea. Flujo laminar y flujo turbulento. Ley de Darcy. Dominio de validez de la Ley de Darcy. Determinación de parámetros hidrogeológicos: cálculo de la permeabilidad. Métodos de ensayo de bombeo: recuperación, descenso, equilibrio y variación. Transmisividad. Almacenamiento específico y coeficiente de almacenamiento. Superficies equipotenciales: trayectorias y líneas de corriente.
Tema 7: Hidroquímica Composición del agua de lluvia y agua de mar. Aporte de sales y factores modificadores de la calidad del agua. Calidad del agua subterránea según usos. Relaciones entre la geología y la composición. Representación gráfica de los análisis químicos. Clasificación de las aguas según sus contenidos químicos: Clasificaciones simples; clasificaciones geoquímicas.
Tema 8: Hidráulica de captaciones. Ensayos de bombeo. Métodos de equilibrio.Métodos de variación . Acuíferos semiconfinados: concepto. Características de este tipo de acuíferos. Método de recuperación. Método de las imágenes.
Tema 9: Exploración de Aguas Subterráneas.Relaciones hidro-geológicas: Ambientes geomorfológicos, Ambientes sedimentarios e hidrología. Importancia de la tectónica y neotectónica.
Tema 10: Mapas hidrogeológicos.Tipos. Interpretación. Utilización de Sistemas de Información Geográfica (GIS). Software específicos en la confección de mapas, modelos e interpolación de datos: SURFER 6.0, AQUACHEM, FLOTPATH, MODFLOW, ETC. Uso de “Hydrogeological maps: a guide and standard legend

 


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