Hidro

Medidas puntuales de permeabilidad (Hvorslev)
Introducción
Hemos visto que los bombeos de ensayo nos permiten calcular la transmisividad (T) y el coeficiente de almacenamiento (S) de un acuífero, bombeando en un sondeo y midiendo descensos en otro sondeo próximo. Pero esto es costoso y laborioso, y en ocasiones no es posible, porque no existen dos sondeos próximos en el mismo nivel acuífero opor otros motivos. La alternativa más sencilla son las medidas puntuales de la permeabilidad1. No sustituyen a los bombeos de ensayo, porque, además de otras diferencias, éstos pueden realizarse en acuíferos profundos, mientras que las medidas puntuales de permeabilidad normalmente se realizan en perforaciones de pocos metros. Son muy aplicadas en Geotecnia. Existen dos tipos: • Nivel constante:Introducimos un caudal conocido para mantener constante el nivel dentro de la perforación. Estabilizado el proceso, a partir de dicho caudal y de la longitud y diámetro de la perforación, calculamos la permeabilidad • Nivel variable: Se introduce (o se extrae) súbitamente un volumen de agua en un sondeo (normalmente de pequeño diámetro, 5 a 10 cm), lo que provoca un ascenso instantáneo del nivel delagua dentro de la perforación. Se miden los descensos-tiempos a medida que se recupera el nivel inicial. En los de nivel variable, si se desea ascender súbitamente el nivel del agua, frecuentemente en lugar de inyectar agua, se introduce una barra que hace subir el nivel como si hubiéramos introducido un volumen de agua igual al del objeto sólido. Puede ser más cómodo (la barra se recupera ysirve para otras medidas) y el ascenso es verdaderamente instantáneo. Por ello se denominan, en inglés, Slug test (slug significa barra o lingote). Cuanto mayor sea la permeabilidad del terreno, más deprisa se recuperará el nivel. Si se trata de arenas gruesas o gravas, en unos pocos segundos se habrá recuperado el nivel inicial. Si son arcillas o limos puede demorarse horas o días. En el primer casoserá necesario un sensor con registro automático, sería imposible medir y anotar manualmente una docena de niveles en un minuto o menos. En cambio, en formaciones poco permeables las medidas pueden realizarse con un hidronivel normal, y anotarlas manualmente. Los métodos citados por todos los manuales de Hidrogeología2 son los de nivel variable de Hvorslev (1951) para acuíferos libres, de Cooperet al. (1967) para acuíferos confinados y el de Bower y Rice (1976) para acuíferos libres. Describiremos en este documento los dos primeros. En Geotecnia e Ingeniería Geológica en general se utilizan Medida de permeabilidad por inyección de los ensayos Lefranc y Lugeon; menos conocido es el de Gilgagua (Cortesía de TYPSA) Gavard. Los ensayos Lugeon se utilizan en rocas duras introduciendo agua apresiones elevadas y su ejecución no es sencilla. Describiremos aquí los métodos de Lefranc y Gilg-Gavard. Ambos se pueden realizar con nivel constante o nivel variable.
La denominación ortodoxa de la constante de la Ley de Darcy es “conductividad hidráulica”. Aunque sea incorrecto por comodidad y por tradición con frecuencia utilizaremos el término “permeabilidad” . 2 Por ejemplo: Fetter (2001) ySchwartz. & Zhang (2003) entre los dedicados a la Hidrogeología en general; Hall, P. (1996) y Kruseman & Ridder (2000) son textos específicos sobre bombeos de ensayo y similares.
1

F. Javier Sánchez San Román--Dpto. Geología--Univ. Salamanca (España)

http://web.usal.es/javisan/hidro

Pág. 1

Método de Hvorslev
Se genera un ascenso inicial (ho) y se miden los niveles en función deltiempo. Para ser utilizado en piezómetros que atraviesan un acuífero libre, total o parcialmente penetrantes3. La permeabilidad del terreno viene dada por la siguiente expresión:
rtu

⎛L⎞ r ln ⎜ ⎟ ⎝ rre ⎠ K= 2 L t37
2 tu

8,12 m h0 =ascenso inicial

h = ascenso residual en un tiempo t

9,26m

donde :K = permeabilidad o conductividad hidráulica rtu = radio de la entubación L = longitud...