Download - clase 5 hidro
• IntroducciónIntroducción• DefinicionesDefiniciones
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
ÍNDICEÍNDICE
• ParámetrosParámetros• Ley de DarcyLey de Darcy
• IntroducciónIntroducción El medio subterráneo medio porosoEl medio subterráneo medio poroso
Ciclo Ciclo hidrológicohidrológico
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• IntroducciónIntroducción
Suelo edáficoSuelo edáfico
Zona no saturadaZona no saturada
Zona saturadaZona saturada
PrecipitaciónPrecipitación
Escorrentía superficialEscorrentía superficial
Escorrentía hipodérmicaEscorrentía hipodérmica
Escorrentía subterráneaEscorrentía subterránea
EvapotranspiraciónEvapotranspiración
PercolaciónPercolación
InfiltraciónInfiltración
RecargaRecarga
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• IntroducciónIntroducción
Suelo edáficoSuelo edáfico
Zona no saturadaZona no saturada
Zona saturadaZona saturada
PrecipitaciónPrecipitación
Escorrentía hipodérmicaEscorrentía hipodérmica
Escorrentía subterráneaEscorrentía subterránea
EvapotranspiraciónEvapotranspiración
PercolaciónPercolación
InfiltraciónInfiltración
RecargaRecarga
Zona oxidanteZona oxidante
Zona reductoraZona reductoraPosible alta Posible alta temperaturatemperatura
Larga Larga permanenciapermanencia
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• IntroducciónIntroducción
Posible alta Posible alta temperaturatemperatura
Larga Larga permanenciapermanencia
AportesAportes
manantialmanantial
recargarecarga
Zona reductoraZona reductora
Zona oxidanteZona oxidante
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• IntroducciónIntroducción• DefinicionesDefiniciones
ÍNDICEÍNDICE
• ParámetrosParámetros• Ley de DarcyLey de Darcy
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• DefinicionesDefinicionesTEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
AcuíferoAcuífero
Tipos:Tipos:
ConfinadoConfinado
• DefinicionesDefinicionesTiposTipos
SemiconfinadoSemiconfinado
LibreLibre
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• DefinicionesDefinicionesAcuitardoAcuitardo
Formación porosa que deja pasar agua lentamenteFormación porosa que deja pasar agua lentamente
AcuifugoAcuifugo
Formación porosa que no deja pasar el agua ni la almacenaFormación porosa que no deja pasar el agua ni la almacena
AcuicludoAcuicludo
Formación porosa que no deja pasar el agua pero la almacenaFormación porosa que no deja pasar el agua pero la almacena
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• IntroducciónIntroducción• DefinicionesDefiniciones
ÍNDICEÍNDICE
• ParámetrosParámetros• Ley de DarcyLey de Darcy
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• ParámetrosParámetrosPorosidad cinemáticaPorosidad cinemática
AA
SecciónSección
FlujoFlujo
Distribución de la velocidadDistribución de la velocidad
Flujo en un tuboFlujo en un tubo
Porción de huecos por los que circula el aguaPorción de huecos por los que circula el agua
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• ParámetrosParámetrosPorosidad Porosidad
VVh
VV
GravasGravasArenasArenasLoesLoes
ArcillasArcillas
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Relación porosidad y granulometriaRelación porosidad y granulometria
Distribución de tamaño tamicesDistribución de tamaño tamices
Log (tamaño de partículas en mm)Log (tamaño de partículas en mm)
% que pasa% que pasa
Curva granulométricaCurva granulométrica
Coefciente de uniformidadCoefciente de uniformidadde Hazende Hazen
f = df = d6060 / d / d1010
ArenaArena
Tamaño efectivoTamaño efectivo
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Relación porosidad y granulometriaRelación porosidad y granulometria
ARCILLA LIMO FINO LIMO GRUESO ARENA GRAVA PIEDRAS
1010-4-4 – 2 10 – 2 10-3-3 2 102 10-3-3 – 2 10 – 2 10-2-2 2 102 10-2-2 – 10 – 10-1-1 1010-1-1 – 2 – 2 2 – 302 – 30 > 30> 30
Clasificación de materiales por tamaño (mm)Clasificación de materiales por tamaño (mm)
Origen de la porosidadOrigen de la porosidad
FracturaciónFracturación
DisoluciónDisolución
Deposición de materialDeposición de material Medios porosos homogeneosMedios porosos homogeneos
KarstKarst
Grietas en rocasGrietas en rocas
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Determinación de la porosidadDeterminación de la porosidad
Porosidad totalPorosidad total
Métodos gravimétricosMétodos gravimétricos
Métodos volumétricosMétodos volumétricos Material coherenteMaterial coherente
Porosidad eficazPorosidad eficazMétodo de saturación y drenadoMétodo de saturación y drenado
Método de correlación volumétricaMétodo de correlación volumétrica Curva granulométricaCurva granulométrica
Método de drenado por centrifugaciónMétodo de drenado por centrifugación
Método de inyección de mercurioMétodo de inyección de mercurio
Método de bombeoMétodo de bombeo Determinación en campoDeterminación en campo
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• AparatoAparato
PorosímetroPorosímetro
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• IntroducciónIntroducción• DefinicionesDefiniciones
ÍNDICEÍNDICE
• ParámetrosParámetros• Ley de DarcyLey de Darcy
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
LL
hh22
hh11
A: sección transversalA: sección transversal
K: PermeabilidadK: Permeabilidad
Ley experimentalLey experimental
KLhhAQ 21
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
PermeabilidadPermeabilidad
Permeabilidad intrínsecaPermeabilidad intrínseca
kcdK 2
Valores Valores de Kde K
101044 m/d m/d 0.1 m/d0.1 m/d 1010-3-3 m/d m/d 1010-6-6 m/d m/d
MedioMedio Gravas Arenas Limos arcilla
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Determinación Determinación de la permeabilidad de la permeabilidad
PermeámetroPermeámetro
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de DarcyPorosidad cinemáticaPorosidad cinemática
AA
SecciónSección
FlujoFlujo
Distribución de la velocidadDistribución de la velocidad
Flujo en un tuboFlujo en un tubo
Porción de huecos por los que circula el aguaPorción de huecos por los que circula el agua
Caudal = q * A = vCaudal = q * A = vrr * A * Ahh q = vq = vrr * A * Ahh / A = v * m / A = v * m
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Determinación de la permeabilidadDeterminación de la permeabilidad
Método de trazadoresMétodo de trazadores Velocidad realVelocidad real
Gradiente hidráulicoGradiente hidráulico Porosidad efcicazPorosidad efcicaz
FórmulasFórmulas
HazenHazen k = c dk = c d22
constanteconstante
KonezyKonezy
TerzaghiTerzaghi
imvK r
diámetro equivalente, ddiámetro equivalente, d1010
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
p
Ley experimentalLey experimental Flujo laminar entre dos placasFlujo laminar entre dos placas
AA
BB
11
AA BB
2b2b dxxpp
extAB FII
dx2pSQvSdxxppQv AB
dx2b2dxx
p
bxp
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
pzg2
vpzh2
BernouilliBernouilli
Placa horizontalPlaca horizontaldxdp1
dxdh
hRIIbdx
dhb
dydvyy vv
Fluido newtonianoFluido newtoniano b11b21Rh
dydvyIRI h 22 yb2
Iv
Velocidad mediaVelocidad media dxdhKdx
dh3b
3bIvdyb2
1vb
b
22
K3b2
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
qqGeneralizaciónGeneralización
hgradKq
zh
yh
xh
kkkkkkkkk
qqq
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
z
y
x
Medio isótropo: K se reduce a un escalarMedio isótropo: K se reduce a un escalar
Medio anisótropo: q y el gradiente no son paralelosMedio anisótropo: q y el gradiente no son paralelos
Medio homogéneo: K es constante en todo puntoMedio homogéneo: K es constante en todo punto
Medio heterogéneo: K no es constante en todo puntoMedio heterogéneo: K no es constante en todo punto
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
KK11
KK22
KK33
KKii
QQyy
QQzz
BBBB
ee11
ee22
eeii
BB
Medio heterogéneoMedio heterogéneoPermeabilidad equivalentePermeabilidad equivalente
HorizontalHorizontal
BhKB
Qq ey2
yy
i
iii
iii
iyy eKhBeB
hKQQ
BeK
eeK
hBQK ii
i
iiyey
VerticalVertical
BhKB
Qq ey2
zz
BhKB
Qq ey2
zz
2
i
iiz Be
hKQ
i i
i2z
i2
i
zi
ii K
eBQ
BKQehh
i
i
iey
KeeK
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
ValidezValidez Límite superior: RLímite superior: Ree < 5 < 5
AA
SecciónSección
FlujoFlujo
hAvAqQ
qAAqv
h
Tamaño (m)Tamaño (m)1010-6-6 1010-3-3
11ΦΦ
VERVER
contínuocontínuo
• Ley de DarcyLey de DarcyTEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
Roca fracturadaRoca fracturada
fracturafractura
LL
BB
BB
ff NQQ LBNf
dx
dh3bbB2Q
2
f
dxdh
L3Bb2
LB
dxdh
3bbB2Q
232
dxdhKdx
dhL3
b2BQ
AQq e
3
2
L3b2K
3
e Ley cúbicaLey cúbica
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
Anisotropía en medios fracturadosAnisotropía en medios fracturados
zh
yh
xh
kkkkkkkkk
qqq
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
z
y
x
h
hh2 2 < h< h11hh2 2 < h< h11 hh11hh11
h
zh
yh
xh
Kqqq
z
y
x
K : escalarK : escalar K : tensorK : tensor
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos
• Ley de DarcyLey de Darcy
Anisotropía en medios fracturadosAnisotropía en medios fracturados
zz
xx
yy
n
333231
322221
3121113
nn1nnnnnnnn1nnnnnnnn1
L3b2K
21 KKK 11
22
• Fracturas no planasFracturas no planas• RugosidadRugosidad• Apertura variableApertura variable• Apertura depende de Apertura depende de σσ y y σσ
TEMA 7 : Conceptos básicosTEMA 7 : Conceptos básicos