HIDROGEOLOGÍA
CARRERAS: GEOCIENCIAS Y HIDROLOGÍA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y AGUA
1. EL AGUA SUBTERRÁNEA Y EL CICLO HIDROLÓGICO
DOCENTE: JUAN CARLOS ESCOBAR CARVAJAL
INTRODUCCIÓN A LA HIDROGEOLOGÍA
¿Qué es la hidrogeología?
“La hidrogeología o hidrología subterránea es la ciencia que estudia la componente subterránea del ciclo hidrológico, incluyendo todo lo relacionado con las aguas que la integran: su acumulación en rocas permeables –denominadas acuíferos–, su circulación, su interacción con factores geológicos y biológicos, su calidad química, su captación, su valor ambiental, su protección y su utilización.” Martínez, et al.(2018)
INTRODUCCIÓN A LA HIDROGEOLOGÍA
¿QUÉ HACE UN HIDROGEOLOGO?
“Los profesionales que se dedican a las aguas subterráneas son conocidos como
hidrogeólogos. La profesión de hidrogeólogo tiene un marcado carácter interdisciplinar, puesto que, para su correcto desempeño, es necesario integrar nociones de geología, hidrología, medio ambiente, física, química y matemáticas. En el día a día, es frecuente que el hidrogeólogo trabaje con técnicos de campos afines como la ecología, la ingeniería o la agricultura, mientras que también debe ser capaz de comunicarse de manera
efectiva con profesionales de disciplinas tan aparentemente lejanas como la abogacía, la economía o la sociología. Esto se debe a que el agua es un bien de uso común a todos los seres humanos y, como tal, constituye a la vez un recurso económico y un potencial objeto de conflicto.” Martínez, et al.(2018)
¿QUÉ HACE UN HIDROGEOLOGO?
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
Leyes del pensamiento hidrogeológico
• La hidrogeología trabaja con la construcción de modelos conceptuales y aproximaciones sucesivas;
• La hidrogeología es basada en las leyes de la hidráulica de medios porosos y fracturados;
• La hidrogeología sigue la filosofía de la Navaja de William Occam (1300 1349): si hay dos modelos, lo mas sencillo probablemente es lo verdadero.
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
En la hidrogeología se utilizan métodos directos e indirectos.
Por ejemplo:
Se puede probar que Papá Noel no existe, científicamente por métodos indirectos.
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
Se puede probar que Papá Noel no existe, científicamente por métodos indirectos.
Existen 2 billones de niños(<18años) en el mundo
Papa Noel no visita a los hindúes, judíos y budistas. Esto reduce a 378 millones.
Hay 3,5 niños por hogar, esto es 108 millones de casas
Papa Noel tiene 31 horas de Navidad (considerando que viaja de E-W y el huso horario) Esto resultaría en 967.7 visitas/seg (1 cristiana buena en cada casa)
Papá Noel tiene, entonces, 1/1000 seg para parquear su coche, salir, bajar por la chimenea, poner los regalos, comer algo, subir y salir a la próxima casa.
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
Se puede probar que Papá Noel no existe, científicamente por métodos indirectos.
Se considera que las casas sean homogéneamente distribuidas (para facilidad de la calculación), serian 1.25km/casa, con total de 121.5millones km
Esto hace que la velocidad del coche de Papá Noel tiene que ser de 1046km/s.
Considerando que la carga del coche es de 500mil ton (esto si cada niño recibe un juego un juego de Lego).
Una rena tiene la capacidad de transporte de 136kg. Suponiendo que exista renos voladores y su capacidad de transporte sea 10 veces mas, por lo tanto se necesitaría de 360.000 renos. Todo el conjunto tendría, entonces, 554 mil ton.
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
Se puede probar que Papá Noel no existe, científicamente por métodos indirectos.
554mil ton viajando a 1046km/s criaría una enorme resistencia en el aire. La fricción causaría una energía de 14,3x1019 joules seg . Detener todo esto en 1/1000 seg ., también exigiría fuerzas de
Un Papá Noel con 113kg (muy flaco basado en las fotos de Coca Cola) seria
inmovilizado por una fuerza de 1.957.258 kgf . Nada (o nadie) vivo puede resistir a este impacto!!
Entonces, se prueba, Papá Noel NO existe! Científicamente hablando y por evidencias físicas indirectas!
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
La hidrogeología debe reconocer que trabaja con limitaciones y gran variación en el tiempo y espacio.
PENSAMIENTO HIDROGEOLÓGICO
MODELO CONCEPTUAL
Los modelos hidrogeológicos conceptuales son representaciones en dos o tres dimensiones de las condiciones estáticas y dinámicas de sistemas hidrogeológicos. Esta representación incluye la geometría de los acuíferos, delimitación de unidades hidrogeológicas de acuerdo con sus
posibilidades de almacenar y transmitir agua, características hidráulicas de los acuíferos, posición de los niveles piezométricos, condiciones del flujo de las aguas subterráneas y su relación con los componentes del ciclo hidrológico, características hidroquímicas y eventualmente isotópicas y
delimitación de zonas de recarga, tránsito y descarga. En términos generales, sintetiza las condiciones básicas del estado y dinámica de las aguas subterránea en el subsuelo y sus
relaciones con los cuerpos de agua superficial y los aportes atmosféricos. Se realiza con base en el análisis e interpretación de información geológica, hidrológica, hidráulica, hidroquímica e
isotópica y permite tener una visión del comportamiento de los acuíferos o sistemas acuíferos de un área dada a la escala deseada.
MODELO CONCEPTUAL
Un modelo conceptual en hidrogeología es basado en:
Geología
Hidrogeología Hidrología Hidroquímica Hidráulica
Hidrología isotópica
Química de contaminantes
MODELO CONCEPTUAL
GEOLOGÍA
https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/58653/Anexo%20B.%20Ensayos%20Hidr
%C3%A1ulicos%20en%20el%20T%C3%BAnel%20de%20La%20L%C3%ADnea.pdf?sequence=5&is Allowed=y
HIDROGEOLOGÍA
HIDROLOGÍA
HIDROLOGÍA
HIDROLOGÍA
HIDROQUÍMICA
HIDROQUÍMICA
HIDROLOGÍA ISOTÓPICA
HIDROLOGÍA ISOTÓPICA
QUÍMICA DE CONTAMINANTES
IMPORTANCIA DEL AGUA SUBTERRÁNEA
IMPORTANCIA EN LA CANTIDAD DE AGUA
IMPORTANCIA DEL AGUA SUBTERRÁNEA
Interacción entre agua subterránea y superficial
Todos sabemos lo que es el ciclo hidrológico, pero pocos lo utilizamos en la práctica.
-El agua superficial y subterráneo son el mismo recurso, por la tanto la exploración del acuífero va afectar el río y viceversa en términos de cantidad e calidad
-La explotación excesiva puede comprometer los ríos y humedales, inclusive la su fauna y vegetación
-Los acuíferos representan 20-30% de los flujos de base de los ríos en muchos ríos.
Esto explica por que el río no seca en verano
IMPORTANCIA DEL AGUA SUBTERRÁNEA
Acuiferos y Humanidad
Las aguas subterráneas están ocupando los espacios urbanos y rurales de forma lenta y ‘privada’, y sin que nosotros nos demos cuenta, estamos cambiando la matriz hídrica en nuestra región.
IMPORTANCIA DEL AGUA SUBTERRÁNEA
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE FUENTES SUPERFICIALES Y SUBTERÁNEAS
•Por general presenta menores costos de instalación (5-10 veces menos) y producción.
•La inversión en un sistema de abastecimiento puede ser escalonada (pozo a pozo) y no necesita la construcción de todo el sistema al momento (una presa y estación de tratamiento del agua).
•Es más resistente a largos períodos sin lluvia comparado a ríos (esto es particularmente importante en los problemas de cambios climáticos).
•Pero, aún los acuíferos sean más protegidos
(menos vulnerables, que los ríos) y presenten una gran reserva para períodos largos de estiaje, ellos necesitan protección contra la sobre explotación y contaminación.
