prácticas de hidrogeología

20
HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez 1 1.- En el acuífero de la Llanura Manchega se ha observado un descenso generalizado de los niveles que, por término medio, alcanza los 35 m en el período 1974-1990. Hallar el desembalse producido en el acuífero suponiendo una porosidad eficaz del 5% y una extensión de 5500 km 2 . Dar la solución en Mm 3 . desembalse = reserva 3 9625000000 05 . 0 35 5500000000 m m b h m V V e e ac w = = = = 3 9625 Mm desembalse = 2.- Las dotaciones para riego utilizadas en la Mancha son 2000 m 3 /ha/año para los cereales y viñedo, y de 8000 m 3 /ha/año para la remolacha, tomate, pimientos y maíz. Calcular el ahorro anual de agua expresado en Mm 3 que supondría una transformación de 50000 ha de riego de maíz a cereales. En una hectárea, nos ahorramos 8000 – 2000 m 3 ahorro de Mm m x m x ha m ha 3 3 3 3 300 300000000 50000 6000 1 = = 3.- En un acuífero cautivo de 80 m de espesor y 500 km 2 de superficie, se ha determinado que el coeficiente de almacenamiento es de 10 -4 y que la porosidad eficaz es del 6%. Conocido el coeficiente de compresibilidad del agua (4.7·10 -9 m 2 /kg) y su peso específico (100 kg/m 3 ), calcular: a) El módulo de compresibilidad del acuífero expresado en m 2 /kg. ( ) α γ β γ α β γ + = + = b m b m b S e e seg m b m b S e / 10 968 . 0 80 1000 06 . 0 10 7 . 4 80 1000 10 2 9 8 4 = = = γ β γ α b) El volumen de agua en m 3 que puede obtenerse del acuífero que si se deprime 5 m el nivel piezométrico, y señalar la parte correspondiente a la compresibilidad del agua y a la del acuífero. 3 3 2 6 3 4 2 50000 10 500 10 1 m x m x m m m = 4 10 25 5 50000 = = w V 6 9 10 56 . 22 06 . 0 10 7 . 4 80 1000 = = = e agua m b S β γ 6 10 10 44 . 77 10 68 . 9 80 1000 = = = α γ b S acuífero 4.-Un acuífero constituido por arenas fluviales, con una permeabilidad media de 200 m/día, está ubicado en una región en la que las precipitaciones son de 150 mm/año. La porosidad total de los sedimentos es del 35%, y la porosidad eficaz es del 20%. En el acuífero, de 100 m de espesor total, el nivel freático, está situado por término medio a 40 m de profundidad. La superficie del acuífero es de 200 km 2 y la infiltración eficaz es de 10 mm (6.6% de la precipitación). Calcular:

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Prácticas de Hidrogeología. 4º Geología. Universidad Complutense de Madrid

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HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

1

1.- En el acuífero de la Llanura Manchega se ha observado un descenso

generalizado de los niveles que, por término medio, alcanza los 35 m en el período

1974-1990. Hallar el desembalse producido en el acuífero suponiendo una porosidad

eficaz del 5% y una extensión de 5500 km2. Dar la solución en Mm

3.

desembalse = reserva

3962500000005.0355500000000 mmbhmVV eeacw =⋅⋅=⋅⋅=⋅= 39625 Mmdesembalse =

2.- Las dotaciones para riego utilizadas en la Mancha son 2000 m

3/ha/año

para los cereales y viñedo, y de 8000 m3/ha/año para la remolacha, tomate, pimientos

y maíz. Calcular el ahorro anual de agua expresado en Mm3 que supondría una

transformación de 50000 ha de riego de maíz a cereales.

En una hectárea, nos ahorramos 8000 – 2000 m3

ahorrodeMmmxmxha

mha 33

3

3

30030000000050000

60001==

3.- En un acuífero cautivo de 80 m de espesor y 500 km

2 de superficie, se ha

determinado que el coeficiente de almacenamiento es de 10-4 y que la porosidad eficaz

es del 6%. Conocido el coeficiente de compresibilidad del agua (4.7·10-9 m

2/kg) y su

peso específico (100 kg/m3), calcular:

a) El módulo de compresibilidad del acuífero expresado en m2/kg.

( ) αγβγαβγ ⋅⋅+⋅⋅⋅=+⋅⋅⋅= bmbmbS ee

segmb

mbS e /10968.0801000

06.0107.480100010 2984

−−−

⋅=⋅

⋅⋅⋅⋅−=

⋅⋅⋅−=

γβγ

α

b) El volumen de agua en m

3 que puede obtenerse del acuífero que si se

deprime 5 m el nivel piezométrico, y señalar la parte correspondiente a la

compresibilidad del agua y a la del acuífero.

3

326

342

5000010500

101mx

mxm

mm=

→⋅

→−

41025550000 ⋅=⋅=wV 69 1056.2206.0107.4801000 −− ⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= eagua mbS βγ

610 1044.771068.9801000 −− ⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅= αγ bSacuífero

4.-Un acuífero constituido por arenas fluviales, con una permeabilidad media

de 200 m/día, está ubicado en una región en la que las precipitaciones son de 150

mm/año. La porosidad total de los sedimentos es del 35%, y la porosidad eficaz es del

20%. En el acuífero, de 100 m de espesor total, el nivel freático, está situado por

término medio a 40 m de profundidad. La superficie del acuífero es de 200 km2 y la

infiltración eficaz es de 10 mm (6.6% de la precipitación). Calcular:

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

2

a) Los recursos anuales del acuífero de Mm3.

Infiltración = 10 mm = 10 l/m2

333

2

2

2200000020000000002000000000200000000

101Mmmdmlx

lxm

lm====

b) Las reservas del acuífero en Mm

3.

Las reservas del acuífero será el volumen almacenado por debajo del nivel freático: 33 240024000000002.0601000020000 MmmV ==⋅⋅⋅=

c) ¿Cuántos mm oscila el nivel freático debido a la infiltración?

mmm

iltraciónoscilacióne

502.010inf ===

d) El caudal (l/s) que pasa por la sección sur del acuífero, si en el extremo

norte el nivel freático está a 39 m de profundidad. Se supone que la

superficie topográfica del terreno es completamente plana.

sldía

l

día

mikAQ /78.277

240000002400

10000

12002000060

3

===⋅⋅⋅=⋅⋅=

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

3

5.- Una terraza colgada, con unas dimensiones de 1 km de ancho, 10 km de

largo y un espesor saturado medio de 10 m, se recarga homogéneamente a través de

agua de lluvia infiltrada en su superficie y se descarga por una serie de manantiales y

zonas de rezume situadas en la vertiente sur con un caudal de 30 l/s. Si se supone un

gradiente constante en toda la terraza e igual a 3·10-3, calcular:

a) La infiltración expresada en mm/año.

La infiltración, será equivalente a lo que se descarga por los manantiales: año/l946080000s/l30inf ==

Dividiendo por el área: mm61.94año/l946080000inf ==

b) La permeabilidad en m/día.

día/m4.86103101000

2592

iA

Qkik

A

Q3=

⋅⋅⋅=

⋅=⇒⋅=

c) Si los manantiales de descarga están situados a una cota de 600 m sobre el

nivel del mar, ¿cuál sería la cota del nivel de agua en un pozo excavado

situado a 3000 m aguas arriba de los manantiales? ¿Y a 10000 m?

⇒=⋅⋅=∆

⇒=⋅⋅=∆

∆∆

=⋅=−

−−

m603m310310000h

m609m91033000h

l

h103i

3

33

d) Cantidad de agua almacenada en el acuífero, expresada en Mm

3, si la

porosidad eficaz es del 30%.

3

normal m10000000010000100010zbaVolumen =⋅⋅=⋅⋅= 33

ealmacenado Mm30m300000003.0100000000mVVolumen ==⋅=⋅=

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

4

6.- En las figuras adjuntas, se presenta un mapa esquemático de la superficie

piezométrica de un acuífero cautivo de carácter detrítico y dos posibles

interpretaciones de la variación del gradiente hidráulico. Teniendo en cuenta que el

caudal que pasa por la sección de acuífero delimitada por las líneas de corriente AB y

CD es de 100000 m3/día, calcular el valor de la permeabilidad (m/día) y de la

transmisividad (m2/día) del acuífero, en:

a) Zona constituida por arenas y gravas (figura B).

ikAQ ⋅⋅= ; bkT ⋅= Tenemos el caudal; la sección y el gradiente, se deducen del gráfico. Para el cálculo de la transmisividad, también podemos ver el valor del espesor saturado (b) en el gráfico.

día/m12500100125bkT

día/m125

150061002000

100000

iA

Qk

2=⋅=⋅=

=⋅⋅

=⋅

=

b) Zona constituida por arenas (figura B).

día/m62501005.62bkT

día/m5.62

100081002000

100000

iA

Qk

2=⋅=⋅=

=⋅⋅

=⋅

=

c) Zona de 100 m de potencia (figura C).

día/m12500100125bkT

día/m125

150061002000

100000

iA

Qk

2=⋅=⋅=

=⋅⋅

=⋅

=

d) Zona de 50 m de potencia (figura C).

día/m12500100125bkT

día/m125

10008502000

100000

iA

Qk

2=⋅=⋅=

=⋅⋅

=⋅

=

e) Calcular también, el tiempo de tránsito de una partícula de agua

subterránea entre los puntos E y F para la figura B (porosidad eficaz de

las arenas: 20%; porosidad eficaz de las arenas y gravas: 25%).

día/m5.01002000

100000

A

QvDarcy =

⋅==

Tramos 1 y 3: día/m2.05.2

5.0

m

vv

e

Darcyreal ===

días75002.0

1500

v

st

t

sv ===⇒=

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

5

Tramo 2: día/m25.00.2

5.0

m

vv

e

Darcyreal ===

días400025.0

1000

v

st

t

sv ===⇒=

TOTAL: años52días19000400075007500v ≈=++=

i = 6/1500 i = 8/1000

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

6

7.- En el mapa 1 se muestra un acuífero arenoso que está parcialmente

confinado en la zona sur y libre en la norte. El número de la parte superior en cada

punto indica la cota del muro del acuitardo de arcilla, mientras que el número

inferior indica la cota del nivel de agua en el pozo. Determinar:

a) Mapa de isopiezas con intervalo de 5 m. Señalar varias líneas de flujo

principales. ¿Se puede determinar la dirección del flujo del agua

superficial del río a partir de esta información?

Mapa de isopiezas y principales líneas de flujo en la página siguiente. Por la orientación

de las isopiezas de la zona sur, podríamos decir que el río discurre de oeste a este.

b) Realizar el corte hidrogeológico AB señalando la estructura geológica y el

nivel piezométrico.

Mapa y corte en la página siguiente.

c) En esta región existen varios pozos surgentes. Indica en el perfil dónde se

pueden encontrar dichos pozos.

Perfil en la página siguiente. Los pozos surgentes podrían aparecer en las proximidades del río, donde el nivel piezométrico aparece por encima de la superficie topográfica

(como podemos ver en el perfil).

d) Conocido el valor de k = 5x10-5 m/s y b = 10 m en el perfil CD, calcular el

caudal de flujo en la dirección norte-sur expresado en m3/s.

día/m16.591s/m108.61900

5105105200ikAQ 35 ≈⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅= −−

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

7

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

8

8.- Disponemos de un campo de pozos que están explotando un acuífero libre

constituido por el aluvial de dos arroyos (gravas y arenas). En el mapa se señala la

situación de estos pozos y la cota absoluta del nivel del agua en cada uno de ellos. Se

supone que hay conexión hidráulica entre los arroyos y el acuífero. Se pide:

a) Dibujar el mapa de isopiezas del acuífero a intervalos de 1 m. Desechar los

niveles anómalos o de otros acuíferos.

Mapa de isopiezas en la página siguiente.

b) Señalar con flechas las direcciones preferentes del flujo.

Direcciones principales de flujo en la página siguiente.

c) Suponiendo que la permeabilidad del acuífero es prácticamente constante

e igual a 250 m/día, calcular cuál es el caudal (litros/día) que atraviesa

una sección de 1m2 a lo largo de una distancia de 1500 m en dos

direcciones de flujo cualquiera (señalarlas en el mapa).

En el mapa de isopiezas de la página siguiente, he marcado dos direcciones de flujo, para las cuales, calcularé el caudal:

Línea de flujo 1: día/l170día/m17.01500

12501ikAQ ≈=⋅⋅=⋅⋅=

Línea de flujo: día/l500día/m50.01500

32501ikAQ ≈=⋅⋅=⋅⋅=

d) Construir un perfil esquemático Oeste-Este.

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

9

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

10

9.- Dibujar la red cuadrática de flujo (con un total de 4 tubos de flujo) y

calcular el flujo subterráneo (m3/día), y el estado de presiones (Kg/m

2) en los puntos

A, B y C de la figura. La anchura de la presa es de 100 metros y la permeabilidad del

acuífero es de 75 m/día).

La red cuadrática con 4 tubos de flujo, está representada en la siguiente página. A continuación, paso a calcular el flujo subterráneo y el estado de presiones:

Para 1 tubo: día/m13.2816

6751hk1Q 3=⋅⋅=∆⋅⋅=

Para 4 tubos: día/m5.11213.284 3=⋅

Flujo total: día/m112505.112100Q 3TOTAL =⋅=

)zh(P −= γ , siendo h la altura de la lámina de agua y z la cota real

2A m/kg4850)4.1025.15(1000)zh(P =−⋅=−= γ

2B m/kg15625)0625.15(1000)zh(P =−⋅=−= γ

2C m/kg3250)2.1145.14(1000)zh(P =−⋅=−= γ

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

11

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

12

10.- En un acuífero considerado cautivo, se ha realizado un ensayo de bombeo

en un pozo de 500 mm de diámetro, a caudal constante de 90 m3/día, estabilizándose

los niveles a las 72 horas de bombeo. Los descensos en el pozo y en 7 piezómetros de

observación han sido los siguientes:

Puntos de observación Distancia al pozo de bombeo (m) Descenso (m)

Pozo 0,25 1,45

P1 5 0,74

P2 15 0,66

P3 30 0,51

P4 60 0,44

P5 120 0,31

P6 250 0,22

P7 500 0,09

a) Calcular la transmisividad del acuífero.

Rechazamos los datos del propio pozo, y representamos descensos (escala normal) frente a distancias a los piezómetros (escala logarítmica):

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1 10 100 1000

r

Calculamos la pendiente, utilizando un módulo logarítmico completo (basta con restar los dos valores de s):

35.035.07.0m =−=

Sabemos además, según la fórmula de Thiem, que T2

Q3.2m

⋅⋅

, por lo que despejamos

la transmisividad: día/m13.9435.02

903.2

m2

Q3.2T 2=

⋅⋅

=⋅⋅

=ππ

b) Calcular el radio de influencia.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1 10 100 1000

r

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

13

Basta con prolongar la línea hasta que se cruce con el eje de las x, momento en el cual, el descenso no se nota (=0). Por lo cual, R=1000 m.

c) Calcular el descenso teórico en el pozo.

Según la fórmula de Thiem, 25.0

1000log

13.942

903.2

r

Rlog

T2

Q3.2s ⋅

⋅⋅

=⋅⋅⋅

=ππ

m261.14000log34999.0s =⋅=

d) Calcular las pérdidas de carga en el pozo.

Pérdidas de carga = Descenso real – Descenso teórico = 1.45 – 1.261 = 0.189 m

e) Calcular el descenso a los 10, 20, 80 y 100 m.

m69998.010

1000log

13.942

903.2

r

Rlog

T2

Q3.2s10 =⋅

⋅⋅

=⋅⋅⋅

=ππ

m59462.020

1000log

13.942

903.2

r

Rlog

T2

Q3.2s 20 =⋅

⋅⋅

=⋅⋅⋅

=ππ

m38391.080

1000log

13.942

903.2

r

Rlog

T2

Q3.2s80 =⋅

⋅⋅

=⋅⋅⋅

=ππ

m34999.0100

1000log

13.942

903.2

r

Rlog

T2

Q3.2s100 =⋅

⋅⋅

=⋅⋅⋅

=ππ

f) Calcular el descenso teórico en el pozo si se bombea un caudal constante

de 33 l/s.

Q = 33 l/s = 2851.2 m3/día Con la misma pendiente calculada en el apartado a), calculamos la transmisividad con

los valores del nuevo caudal: día/m999.298135.02

2.28513.2

m2

Q3.2T 2=

⋅⋅

=⋅⋅

=ππ

Calculamos ahora, el descenso teórico del pozo, con las mismas fórmulas utilizadas anteriormente:

m261.125.0

1000log

999.29812

2.28513.2

r

Rlog

T2

Q3.2s =⋅

⋅⋅

=⋅⋅⋅

=ππ

11.- En un pozo situado en un acuífero cautivo, se ha realizado un ensayo de

bombeo a un caudal constante de 100 l/s, obteniéndose una transmisividad de 330

m2/día y un coeficiente de almacenamiento de 3*10

-4.

a ) Descenso producido en un piezómetro situado a 500 m del pozo de bombeo

cuando hayan transcurrido 10 y 100 días desde que se inició el bombeo.

Pasamos primeramente el caudal, a las mismas unidades, que el resto de parámetros: Q = 100 l/s = 8640 m3/día

Según la fórmula de Theis (régimen variable; depende del tiempo):

)(wT4

Qs µ

π⋅

⋅=

0056818181.0103304

103500

tT4

Sr 422

10 =⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

=−

µ

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

14

0005681818.01003304

103500

tT4

Sr 422

100 =⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

=−

µ

Con ayuda de la siguiente tabla, obtenemos w(µ):

w(µ)10 = 4.7261 w(µ)100 = 7.0242

Ahora, ya sólo queda sustituir en la fórmula principal, y despejar el descenso:

m85.97261.43304

8640)(w

T4

Qs10 =⋅

⋅=⋅

⋅=

πµ

π

m63.140242.73304

8640)(w

T4

Qs100 =⋅

⋅=⋅

⋅=

πµ

π

b) El radio de influencia a los 100 días de bombeo ininterrumpido de tal

manera que el descenso producido sea menor de 0.1 m.

04799.0083483.2

1.0)(w)(w083483.2)(w

3304

86401.0)(w

T4

Qs ==⇒⋅=⋅

⋅=⇒⋅

⋅= µµµ

πµ

π0.2tablas04799.0)(w =⇒⇒= µµ

m83.93800000000227.0

0.2rr0000000227.0

103304

103r0.2

tT4

Sr 2422

==⇒⋅=⋅⋅

⋅⋅=⇒

⋅⋅⋅

=−

µ

c) Hallar el caudal máximo que podría bombearse si se pretende que el

descenso máximo provocado en un pozo situado a 300 m de distancia sea de 2 m

después de bombear 50 días. Calcular lo mismo en el propio pozo (radio de 0.3 m).

2472.7)(wtablas000409090.0503304

103300

tT4

Sr 422

300 =⇒⇒=⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

=−

µµ

062.21)(wtablas50000000004.0503304

1033.0

tT4

Sr 422

3.0 =⇒⇒=⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

=−

µµ

=⋅⋅

=→⋅⋅

=

=⋅⋅

=→⋅⋅

=⋅

⋅=

día/m78.393062.21

33042Q062.21

3304

Q2

día/m42.11442472.7

33042Q2472.7

3304

Q2

)(wT4

Qs

33.0

3.0

3300

300

ππ

ππµ

π

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

15

12.- Se realiza un ensayo de bombeo en un acuífero cautivo a caudal

constante de 30 l/s. Los descensos obtenidos durante el bombeo se han medido en un

piezómetro situado a 100 m de distancia, obteniéndose los valores siguientes:

Tiempo de bombeo (minutos) Descensos (m)

1 0

2 0,02

4 0,08

7 0,15

10 0,29

15 0,6

25 1,2

40 2

60 2,68

120 4

240 5,73

420 7,01

900 8,65

1800 10,2

3000 11,3

4000 12

5000 12,85

a) Calcular los valores de transmisividad (m2/día), y el coeficiente de

almacenamiento por el método de Theiss y Jacob.

Por el Método Theiss, representamos los valores (doble-logarítmico), y la curva obtenida, se superpone a la de valores de función w(µ). Obtenemos así, la

correspondencia entre t (gráfica construida) y 1/µ (curva de valores) y entre s (gráfica construida) y w(µ) (curva de valores). Los gráficos se encuentran en las siguientes

páginas. Pasamos el caudal a m3/día, y sustituimos en las fórmulas:

[ ]

día/m78.176TT

758889.1237.06.0

T4

25927.0

cosgráfilosenobtenidasiasequivalenc)(wT4

Qs

2=⇒=⇒⋅⋅π

=

⇒⇒µ⋅π

=

00024.0SS100

01.078.17643iasequivalenc

Sr

tT4122

=⇒⋅

⋅⋅=⇒⇒

⋅⋅=

µ

Por el Método Jacob, representamos los valores (semi-logarítmico), hallamos la pendiente para un módulo logarítmico completo y despejamos en las fórmulas:

22.83TT

4091.474

T4

Q3.27.5)s( m =⇒=

⋅π⋅

==∆

000017.0SSr

tT25.21

20 =⇒

⋅⋅=

b) Validez del Método de Jacob.

Para poder aplicar Jacob, se debe cumplir que µ≤0.1, y esto se cumple hasta los 936 minutos.

c) Descenso teórico en el pozo, si su diámetro es de 0.3 m, en un tiempo de 3

días.

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

16

Siguiendo con el Método de Theiss, despejamos en la siguiente fórmula, para calcular µ en función del tiempo y del radio:

230.19)(wtablas105.2378.1764

00024.015.0

tT4

Sr 922

=µ⇒⇒⋅=⋅⋅

⋅=

⋅⋅⋅

=µ −

Ahora despejamos en la fórmula general:

m44.22230.1978.1764

2592)(w

T4

Qs =⋅

⋅π=µ⋅

⋅π=

d) ¿A qué distancia del pozo se producirá un descenso menor de 0.01 m

después de 2 días de bombeo?

7.1tablas008571.0)(w)(w78.1764

2592)(w

T4

Q01.0s =µ→→=µ⇒µ⋅

⋅π=µ⋅

⋅π==

m05.31650000001697.0

7.1r

278.1764

00024.0r7.1

tT4

Sr 22

==⇒⋅⋅

⋅==

⋅⋅⋅

e)Calcular el descenso producido en el piezómetro a los 3 días de bombeo y

comparar el valor con el obtenido gráficamente.

3)(wtablas001131.0378.1764

00024.0100

tT4

Sr 22

=µ⇒⇒=⋅⋅

⋅=

⋅⋅⋅

m501.3378.1764

2592)(w

T4

Qs =⋅

⋅π=µ⋅

⋅π=

Gráficamente: s ≈ 12 m

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

17

13.- El Servicio Geológico de Obras Públicas realizó un ensayo de bombeo y

de recuperación en el pozo de abastecimiento a Casar de Salamanca (Guadalajara).

El bombeo de 4 l/s duró 420 minutos y el nivel del pozo bajó de 105 hasta 133.02 m.

La tabla adjunta muestra los datos obtenidos durante la recuperación del pozo. Se

desea conocer la transmisividad expresada en m2/día (calculada por el método de

recuperación y por la fórmula de galofré) y el caudal específico en l/s/m (Nota: este

problema corresponde a un caso real, modificados los datos para mayor facilidad).

Tiempo de recuperación (minutos) Medida (metros)

0 133,02

1 125,38

2 121,08

3 117,45

4 116

5 112,5

7,5 109

10 107,18

12,5 105,93

15 100,43

20 98,25

25 96,11

30 92,5

40 92,68

50 92,49

60 90,1

Vamos a representar en papel semi-logarítmico s frente a (tb+tr)/tr; Para ello, primero, construimos otra tabla:

Tiempo de recuperación (minutos) Medida (metros) (tb+tr)/tr

0 133,02 0

1 125,38 421

2 121,08 211

3 117,45 141

4 116 106

5 112,5 85

7,5 109 57

10 107,18 43

12,5 105,93 34,6

15 100,43 29

20 98,25 22

25 96,11 17,8

30 92,5 15

40 92,68 11,5

50 92,49 9,4

60 90,1 8

Trazamos ahora el gráfico, y obtenemos la pendiente en un módulo logarítmico completo:

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

18

0

20

40

60

80

100

120

140

1 10 100 1000

(tb+tr)/tr

s (m)

día/m6.345s/l4Q 3==

día/m7.2TT

255.6308.23

T

Q183.0)s( 2

m =⇒=⇒=∆ , según Jacob

m/s/l14.002.28

4q

m02.2810502.133Descenso

s/l4Q==

=−=

=

día/m2.14141.0100q100T 2=⋅=⋅= , según Galofrè

14.- Se han estudiado unos manantiales que drenan una colada basáltica en el

valle de Taguluche (Isla de la Gomera). Se pretende caracterizar el manantial

conociendo el alfa del manantial, y se desea conocer el volumen de agua almacenado

por el acuífero el 16 de Setiembre del año 2000 expresado en m3. (Nota: este es un

problema real, sólo que las cifras se han modificado para hacerlo más didáctico).

El caudal total de cuatro “nacientes” es:

15 de Mayo de 2000 ……………….. 57.5 l/s

23 de Junio de 2000 ………………. 30.0 l/s

8 de Agosto de 2000 ………………. 11.7 l/s

16 de Septiembre de 2000 ………… 6.10 l/s

20 de Octubre de 2000 …………… 3.00 l/s

Construimos otra tabla con el caudal frente al tiempo (dan igual las unidades, ya que para trazar la pendiente, se anularán).

Caudal Tiempo

57,5 0

30 39

11,7 84

6,1 123

3 158

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

19

Construimos ahora un gráfico de caudal frente a tiempo en escala semilogarítmica:

0,01

0,1

1

10

100

0 50 100 150 200 250 300 350 400

t (días)

Q (l/s)

018.0130

3.2

)t(

3.2

lS4

Trotamiento.Coef

m

2

==∆

=⋅⋅⋅π

=α=

t0 eQQ ⋅α⋅=

30 m34.0l88888.338018.0

1.6QV ===

α=

15.- La columna de un sondeo es la siguiente: 0 a 67 m arenas, arcillas y

gravas (acuífero libre); 67 a 75 m arcillas arenosas (acuitardo); 75 a 155 arenas

limpias (acuífero semiconfinado). Una vez realizado el pozo con rejillas

exclusivamente en el acuífero semiconfinado, se realizó un esnayo de bombeo con un

caudal de 40 l/s. Se observaron los siguientes descensos en un piezómetro situado a

25 m:

Tiempo (minutos) Descenso (metros)

1 0,08

2 0,85

3 1,7

5 3,3

10 5,9

30 8,8

40 9,45

60 10

Calcular la transmisividad y el coeficiente de almacenamiento del acuífero

semiconfinado; El factor de goteo (B) en metros; La permeabilidad vertical del

acuitardo (m/día); El descenso en m a 10 m del pozo a los seis meses de bombeo.

HIDROGEOLOGÍA. Prácticas Óscar Pintos Rodríguez

20

Primero, construimos un gráfico que represente los descensos frente al tiempo (escala doble-logarítmica); dicho gráfico (página siguiente), lo superponemos con las curvas función de w (µ, r/B), y hallamos las equivalencias entre t (gráfico construido) y 1/u

(curvas dadas), así como entre s (gráfico construido) y w (µ, r/B) (curvas dadas); para hallar dichas equivalencias, se toma cualquier punto del plano, no de la curva. Ahora,

sustituimos en la fórmula de µ, para hallar S, y luego, en la fórmula principal de Hantusch:

004.0SS25

8450

Sr

t4122

==⇒⋅

⋅π=⇒

⋅π=

µ

día/m3456s/l40Q 3==

día/m5.62TT

55.6875.2

T4

345611

B

r,w

T4

Qs 2=⇒=⋅

⋅π==

µ⋅⋅π

=

m5.62BgoteoFactorB

254.0

B

r==⇒==

016.0goteo.coef'b

'k

'b'k

5.6225.3906

'b'k

5.625.62

'b'kT

B ==→=→===

día/m16.0'k10

'k016.0

'b

'k 2=⇒==

Para el último apartado del problema, deberíamos calcular una nueva w(µ,r/B), pero

introduciendo los parámetros de t y de r indicados:

2.4B

r,w

m16.05.62

10

B

r

112500004.010

1805.624

Sr

tT4122

=

µ

==

=⋅

⋅⋅=

⋅=

µ

m5.182.45.624

3456

B

r,w

T4

Qs =⋅

⋅π=

µ⋅⋅π

=