UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA - LA MOLINA FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA DEPARTAMENTO DE RECURSOS HIDRICOS Curso: Aguas subterráneas
PROBLEMAS DE NAPA FREATICA 1. En el siguiente mapa se presenta un área a escala 1:50000, las líneas corresponden a las curvas de nivel; la geología es homogénea, constituyendo un acuífero libre, con K = 5 m/día y porosidad efectiva de 0.15. En la localización de los pozos (+) se presenta la profundidad del nivel freático. En el punto C se ha detectado un contaminante, que puede provenir de los depósitos ubicados en los puntos A ó B. Se pide: a. Elaborar el mapa de isoprofundidad. b. Elaborar el mapa de curvas hidroisohipsas. c. Establecer de qué depósito proviene el contaminante encontrado en el punto C y calcular el tiempo que demoró en llegar.
Solución: a.-
b.-
c.-
DATOS K= POROSIDAD= COTA PUNTO C= COTA PUNTO A= DIFERENCIA= LONGITUD= GRADIENTE= VELOCIDAD(m/d)= VELOCIDAD REAL (m/d)= TIEMPO (DIAS)= TIEMPO(AÑOS)=
5 0.15 600 643 43 4492.0121 0.009572548 0.047862738 0.319084923 14077.79491 38.56930113
2. Una pequeña cuenca hidrográfica de 160 km2 de extensión superficial, situada junto al mar, está desarrollada sobre un acuífero libre rodeado de materiales impermeables, conforme se muestra en la figura adjunta. Del inventario de puntos de agua realizado en la región, se ha obtenido la cota absoluta del nivel del agua en los distintos pozos; también se ha podido conocer que el espesor medio de saturación del acuífero es de 50 m, y que la permeabilidad media de los materiales que lo constituyen es de 100 m/día y su porosidad efectiva del 5%. Sabiendo que el sistema se encuentra en régimen permanente, se pide: a) Dibujar el mapa de isopiezas (con un intervalo de 1 m) y las líneas de flujo correspondientes. b) Estimar el tiempo que tardaría una partícula de agua inyectada en el punto A en alcanzar el cauce del río.
a.-
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b.-
3. En el mapa hidrogeológico adjunto se indica la posición de varios pozos (P) y sondeos (S) y en la tabla siguiente se proporcionan sus datos de cota del terreno (msnm) y profundidad del nivel piezométrico (m).
El pozo P14 (195 msnm) alcanzó a los 115 m de profundidad las margas que atraviesa el sondeo S14 (353 msnm); sondeo que resultó negativo, perforándose hasta 293 m de profundidad. Se pide: a) Trazar el mapa de curvas hidroisohipsas. b) Caracterizar la relación río-acuífero, a lo largo de la sección X-X’. c) Elaborar el mapa de isoprofundidad de la napa freática. (*) En este problema el término “pozo” (P) se refiere a pozo de observación y el de “sondeo” (S), a pozo de explotación (en literatura española).
a.-
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Para llegar a un buen aprovechamiento del recurso hídrico se requiere conocer los mecanismos de recarga del acuífero, en este ejercicio, tenemos los sustratos de suelo, los cuales nos permiten reconocer si llega a ser una fuente de recarga. De los pozos de sondeo, solo el S4 es el que se encuentra en las margas, el cual es un suelo impermeable y no permite la recarga del acuífero. Eso mismo pasa con el lado izquierdo, por ser de filitas. El resto de sustratos por ser permeables hacen posible la recarga del acuífero.
4. En el mapa siguiente se representa la extensión de un acuífero situado en la zona baja de un río que
desemboca en el mar. Se pide: a) Trazar las curvas isopiezas de 0, 5, 15, 50 y 100 msnm; y, para cotas negativas, curvas isopiezas a intervalos de 1 m. Dibujar las líneas de flujo. b) Identificar las zonas de descarga del acuífero. c) Calcular el gradiente hidráulico en las zonas A y B. ¿Qué se puede decir del acuífero en esas dos zonas, con arreglo a la aplicación de la ley de Darcy?
a.-
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Longitud Diferencia de cota Gradiente hidráulico
TRAMO A 1750 85 0.04857 1
TRAMO B 1269 10 0.007880 2
TRAMO A: En este tramo tenemos una mayor gradiente hidráulica, esto nos indica que en esta zona encontraremos mayor velocidad de movimiento del agua subterránea hacia las zonas de descarga. También se puede mencionar que esta zona está compuesto por montañas las cuales hacen que exista una gran diferencia de alturas. TRAMO B: En esta zona encontramos una pequeña gradiente, esto se puede explicar por encontrarse muy cerca de las zonas de descarga, donde no encontramos variaciones importantes de altura.
