examen extraordinario hidrología


EXAMEN EXTRAORDINARIO DE HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA


1.- Dentro de los materiales formadores de acuíferos, los materiales granulares no consolidados presentan porosidad macroscópica, mientras que las rocas y materiales compactos registran porosidad microscópica.

2.- Mediante una figura defina las zonas del subsuelo e identifique las características y cada uno de los tipos de agua contenidaen cada zona.









3.- Defina en forma breve el significado del término porosidad efectiva.

Es la relación del volumen poroso interconectado con el volumen bruto de roca. Esta porosidad es una indicación de la habilidad de la roca para conducir fluidos, sin embargo esta porosidad no mide la capacidad de flujo de una roca. La porosidad efectiva es afectada por un número defactores litológicos como tipo, contenido e hidratación de arcillas presentes en la roca, entre otros.


4.- En un sistema acuífero explique el movimiento de un flujo de agua a través de un medio no saturado, que tipo de fuerzas controlan dicho movimiento.

La gestión de las proporciones volumétricas y másicas de las diferentes fases existentes en el suelo constituye la base para el estudio delcomportamiento de la zona no saturada. Así pues, la succión y el potencial total del agua son los responsables principales de la retención y del movimiento del agua en el suelo. Para cada tipo de suelo y de problema a resolver, diferentes funciones paramétricas permiten estimar las propiedades hidrodinámicas de la zona no saturada.
En condiciones de equilibrio, la ley de Darcy sirve también paradefinir el movimiento del agua. Sin embargo para la zona no saturada, no siempre es posible encontrar soluciones simples y precisas. En lo que respecta a los regímenes transitorios, la ecuación de Richards define el flujo del agua y los cambios de saturación en el suelo. Se puede decir que el tipo de condiciones estacionarias externas al sistema, así como las propiedades hidrodinámicas del suelo,determinan las posibles soluciones en la zona no saturada y saturada del suelo. En las condiciones reales del terreno, la lluvia, la evapotranspiración y el ascenso capilar desde la superficie freática, son los procesos transitorios externos que comúnmente regulan el movimiento del agua y el grado de aereación de la zona no saturada. El flujo de agua en zona no saturada puede ser enfocado desde dospuntos de vista: o bien el flujo microscópico a través de poros individuales, o bien el flujo macroscópico a través de todo el conjunto poroso, que es la aproximación más común. En un medio casi saturado el efecto de la gravedad drena verticalmente formándose interfases agua-aire en forma de meniscos. El radio de curvatura de estos meniscos depende de la magnitud de la succión. Al ir progresandoel drenaje la curvatura de los meniscos es más pronunciada y aumenta la succión.
Los poros más grandes se vacían con valores bajos de la succión, mientras que los más
estrechos se drenan con succiones más altas. Si se representa la evolución del grado de
saturación (definido como la fracción de los poros que están llenos de agua) en función de la succión se obtienen las denominadas curvas deretención o curvas de succión-humedad, características de cada tipo de suelo. La succión es muy pequeña para contenidos de agua próximos a la saturación; al aumentar la succión se vacían rápidamente los poros mayores. La succión crece rápidamente al disminuir el contenido en agua. Para un mismo contenido en agua y en las mismas condiciones, la
succión es mayor cuanto más pequeños son los poros,de modo que su valor puede dar una idea de la textura del terreno.


5.- Un acuífero semiconfinado formado por una unidad de tobas arenosas de 200 m de espesor y porosidad n = 0.22, registra un pérdida de carga de 10 m en una distancia de 1 km; si su conductividad hidráulica es de 20 m/ d, la unidad anterior, se encuentra subyaciendo a una estrato de tobas arcillosas de 100 m de espesor,...