Nombre: HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA
Código: 522102008
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: MANZANO ARELLANO, MARÍA DEL SOL
Área de conocimiento: Geodinámica Externa
Departamento: Ingeniería Minera y Civil
Teléfono: 968325443
Correo electrónico: marisol.manzano@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
lunes - 16:00 / 19:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho 1.12
Se recomienda acordar previamente la cita.
martes - 12:00 / 14:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho 1.12
Se recomienda acordar previamente la cita.
miércoles - 17:00 / 20:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho 1.12
Se recomienda acordar previamente la cita.
jueves - 12:00 / 14:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho 1.12
Se recomienda acordar previamente la cita.
Titulaciones:
Doctor en Ciencias Geológicas en la Universidad Politécnica de Cataluña (ESPAÑA) - 1993
Categoría profesional: Profesora Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 7
Nº de sexenios: 4 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Nombre y apellidos: GARCÍA ALCARAZ, MARÍA DEL MAR
Área de conocimiento: Geodinámica Externa
Departamento: Ingeniería Minera y Civil
Teléfono: 968325539
Correo electrónico: mar.alcaraz@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 11:00 / 13:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 1, Despacho 014
Se recomienda acordar previamente la cita
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo mar.alcaraz@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Ingeniería del Terreno en la Universidad Politécnica de Cataluña (ESPAÑA) - 2016
Ingeniero en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos en la Universidad Politécnica de Cataluña (ESPAÑA) - 2010
Ingeniero Técnico en Ingeniería Técnica de Obras Públicas en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 2005
Categoría profesional: Profesora Ayudante Doctora
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CB4 ]. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
[CG08 ]. Capacidad para realizar estudios y diseñar captaciones de aguas superficiales o subterráneas, en su ámbito.
[C08 ]. Conocimiento de los conceptos básicos de hidrología superficial y subterránea.
[EH1 ]. Conocimiento y capacidad para proyectar y dimensionar obras e instalaciones hidráulicas, sistemas energéticos, aprovechamientos hidroeléctricos y planificación y gestión de recursos hidráulicos superficiales y subterráneos.
[CT01 ]. Comunicarse oralmente y por escrito de manera eficaz NIVEL 1
1. Describir los procesos que controlan la existencia de las aguas subterráneas y el comportamiento hidrogeológico básico de los distintos tipos de terreno.
2. Explicar el concepto de acuífero, describir las leyes que rigen el flujo de agua subterránea y distinguir y predecir el funcionamiento de los acuíferos libres y confinados.
3. Trazar mapas piezométricos, predecir y calcular flujos de agua subterránea a partir de ellos e identificar el tipo de relación entre acuíferos y ríos.
4. Aplicar herramientas fundamentales de evaluación y explotación y acuíferos para evaluar las características hidráulicas de un acuífero y la eficiencia de un pozo.
5. Determinar la calidad inorgánica de un agua subterránea, identificar su posible situación de contaminación y plantear hipótesis sobre el origen y la posible evolución de la misma.
6. Expresarse oralmente y por escrito con corrección ortográfica y gramatical en textos e intervenciones breves
Ubicación en el ciclo hidrológico. Recarga y balance en el suelo. Características hidráulicas del terreno. Tipos de acuíferos. Flujo en medio saturado. Piezometría y redes de flujo. Balance hídrico de un acuífero. Recursos y reservas. Sobreexplotación. Técnicas de estudio, exploración y explotación. Composición química, calidad y contaminación. Acuíferos costeros. Acuíferos cársticos.
UNIDAD DIDÁCTICA I: FUNDAMENTOS
T1. EL AGUA SUBTERRÁNEA Y EL CICLO HÍDRICO. Origen del agua subterránea y su relación con los otros componentes del ciclo hídrico. Los ODS y las relaciones de las aguas subterráneas a los mismos.
T2. BALANCE HÍDRICO EN EL SUELO Y RECARGA. Formas en que se encuentra el agua en la zona no saturada. Componentes del balance de agua en el suelo y métodos de cuantificación de los mismos. Cuantificación de la recarga mediante fórmulas empíricas y semiempíricas (Turc, Thornthwaite,..)
UNIDAD DIDÁCTICA II: ACUÍFEROS: CONTINENTE Y CONTENIDO
T3. HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA. Propiedades hidráulicas que explican la capacidad de un terreno para almacenar y transmitir agua: porosidad total y eficaz; conductividad hidráulica; transmisividad; coeficiente de almacenamiento. Ley de Darcy. Nivel piezométrico. Gradiente hidráulico.
T4. ACUÍFEROS Y TIPOS. Acuíferos y acuitardos. Principales tipos de terrenos permeables e impermeables. Acuíferos libres y confinados. Delimitación de acuíferos y tipos de límites.
T5. PIEZOMETRÍA. Definiciones. Mapas de isopiezas: construcción, interpretación y cálculos. Fluctuaciones del nivel piezométrico e interpretación.
T6. BALANCE HÍDRICO DE UN ACUÍFERO. Ecuación general del balance y componentes. Mecanismos de entrada de agua en un acuífero y su cuantificación: recarga por lluvia, infiltración desde cauces, entradas subterráneas laterales; recarga artificial. Mecanismos de descarga de acuíferos y su cuantificación: descarga a ríos y manantiales; evapotranspiración; explotación por bombeo; salida subterránea lateral.
T7. RECURSOS Y RESERVAS HÍDRICAS SUBTERRÁNEAS. Definiciones. Régimen natural y régimen influenciado. Tiempo de residencia. Tipos de reservas y cuantificación. Uso conjunto; regulación. Sobreexplotación. Acuíferos sobre-explotados en la Cuenca del Segura.
UNIDAD DIDÁCTICA III. ESTUDIO, EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
T8. TÉCNICAS DE ESTUDIO, EXPLORACIÓN Y EVALUACIÓN. Inventario de puntos de agua. Cartografía hidrogeológica. Métodos geológicos, hidrogeológicos y geofísicos de estudio, exploración y evaluación de acuíferos.
T9. ENSAYOS DE BOMBEO. Cono de descenso y radio de influencia. Tipos de ensayo de bombeo: régimen permanente o estacionario; régimen variable o transitorio; caudal constante o variable. Preparación, realización e interpretación de un ensayo de bombeo. Ensayos de recuperación. Métodos de análisis en acuíferos confinados, semiconfinados y libres. Régimen variable: método de Jacob. Cálculo de transmisividad y coeficiente de almacenamiento.
T10. TÉCNICAS DE EXPLOTACIÓN. Manantiales: tipos y explotación. Sondeos, pozos, galerías. Eficiencia de un pozo; pérdidas de carga; caudal crítico y caudal específico. Criterios para la adecuada implantación de un sondeo destinado a la captación de agua subterránea. Métodos de explotación más adecuados en países con recursos limitados y relaciones con los ODS.
UNIDAD DIDÁCTICA IV. QUÍMICA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
T11. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SU ORIGEN. Constituyentes químicos. Fuentes y procesos físicos y químicos que controlan la composición del agua subterránea: disolución de gases y minerales, precipitación mineral, intercambio iónico, adsorción, oxidación, reducción. Evolución de la composición química natural del agua subterránea a escala regional.
T12. CALIDAD QUÍMICA Y CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS. Definiciones. Reglamentación vigente en España. Fuentes de contaminación y principales agentes contaminantes. Métodos de protección de la calidad del agua subterránea: vulnerabilidad de acuíferos y perímetros de protección de captaciones de agua destinada al abastecimiento humano. Principales fuentes de contaminación en los acuíferos de la Cuenca del Segura. Relación de la calidad del agua subterránea con los ODS.
UNIDAD DIDÁCTICA V. HIDROGEOLOGÍA ESPECÍFICA
T13. ACUÍFEROS COSTEROS. Aspectos teóricos del contacto agua dulce-agua salada. Fórmulas de Ghyben-Herzberg y Henry. Intrusión marina. Métodos de estudio del contacto agua dulce-agua salada. Métodos de gestión de la intrusión marina.
T14. ACUÍFEROS CÁRSTICOS. Origen y ocurrencia del karst. Formas kársticas. Etapas de desarrollo. Zonificación de un acuífero kárstico. Hidroquímica. Principales métodos de estudio. Karst en yesos.
T15. AGUAS SUBTERRÁNEAS Y GEOTERMIA. Recursos energéticos alternativos; respuesta térmica del acuífero; tipos de instalaciones de geotermia somera.
T16. LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL SEGURA. Acuíferos y masas de agua subterránea. Estado general de la calidad y la cantidad. Potencialidad de las aguas minero-medicinales y termales. El agua subterránea en el Plan Hidrológico de la Cuenca del Segura.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
UNIT I. FUNDAMENTALS OF GROUNDWATER HYDROLOGY.
T1. Groundwater in the water cycle.
T2. Soil water balance and aquifer recharge.
UNIT II. AQUIFERS: CONTINENT AND CONTENT.
T3. Groundwater hydraulics.
T4. Aquifer and aquifer types.
T5. Piezometry and piezometric maps.
T6. Aquifer water balance.
T7. Groundwater resources and reserves.
UNIT III. GROUNDWATER STUDY, EXPLORATION AND EXPLOITATION TECHNIQUES.
T8. Methods of aquifer study and exploration.
T9. Pumping tests.
T10. Groundwater exploitation techniques.
UNIT IV. GROUNDWATER CHEMISTRY.
T11. Groundwater chemical composition and its origin.
T12. Groundwater quality and pollution.
UNIT V. SPECIFIC HYDROGEOLOGY.
T13. Coastal aquifers.
T14. Groundwater and geothermal energy.
T15. Groundwater in the Segura River Basin.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
En las clases de teoría se exponen los contenidos conceptuales del programa de la asignatura, apoyando las explicaciones con ejemplos de casos reales tomados de manuales, publicaciones científicos e informes técnicos.
En las clases de ejercicios se exponen los objetivos, la metodología de aplicación y la interpretación de técnicas fundamentales de estudio y evaluación de acuíferos y captaciones de agua subterránea. Los estudiantes deben resolver en casa y entregar para su evaluación ejercicios similares a los explicados en clase. Se realizarán los siguientes ejercicios entregables:
EE1. Cálculo del balance hídrico en el suelo y cuantificación de la recarga interanual mediante el método de Thornthwaite.
EE2. Trazado e interpretación de superficies piezométricas y de cortes hidrogeológicos.
EE3. Interpretación de hidrogramas de manantiales.
EE4. Interpretación de un ensayo de bombeo.
39
100
Tutorías
Consisten en la resolución de dudas sobre los contenidos teóricos y sobre los ejercicios. Se pueden realizar en persona (en el despacho de la profesora) o virtualmente, a través de Teams.
3
40
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Estudio individual o en grupo de la teoría y los ejercicios.
Resolución por los estudiantes, en grupo, de 4 ejercicios propuestos por el profesor similares a los vistos en aula. Estos ejercicios se se exponen en clase, el día previsto para cada uno de ellos en el calendario de la asignatura, y se evalúan.
87
0
Actividades de evaluación continua en horario lectivo.
Exámenes de la asignatura.
Exposición, en grupo, de los ejercicios entregables EE1 a EE4.
6
100
Pruebas escritas/orales
Se harán dos parciales eliminatorios. En la parte de teoría, se tendrá en cuenta la capacidad de responder preguntas de razonamiento sobre la aplicación de la Ley de Darcy, la interpretación de valores de gradiente hidráulico y de balance hídrico, la evaluación de las características hidráulicas de un acuífero en base a valores de K T y S o sobre la idoneidad química de un agua para uso humano. También se tendrá en cuenta la capacidad de responder preguntas de razonamiento sobre los conceptos de recursos renovables y no renovables, impactos ambientales y económicos de la explotación intensiva de agua subterránea, impactos antrópicos sobre la calidad del agua subterránea, impactos de la explotación intensiva en acuíferos costeros, ventajas de la geotermia somera sobre otras fuentes de energía y la relación entre las aguas subterráneas y los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
En la parte de ejercicios, se tendrá en cuenta la capacidad de realizar cálculos e interpretaciones sobre la recarga, descarga y transferencia lateral de agua a partir de mapas piezométricos (1er parcial), así como la evaluación de las características hidráulicas de un acuífero y la eficiencia de un pozo a partir de datos de ensayo de un bombeo (2º parcial).
El primer parcial evalúa los resultados del aprendizaje 1º, 2º, 3º y 6º. El segundo parcial evalúa los resultados del aprendizaje 4º, 5º y 6º.
Para que la nota de los exámenes parciales sea tenida en cuenta en el cálculo de la calificación global de la asignatura, cada uno de ellos debe tener una calificación mínima de cuatro (4).
75 %
Evaluación de trabajos, informes, etc.
Resolución en casa, exposición pública en clase y entrega de informes de resultados de cuatro ejercicios trabajados en grupo.
En los ejercicios entregables se aplican técnicas de estudio/evaluación hidrogeológica básicas que son susceptibles de aparecer en los exámenes escritos. Los informes entregados se devuelven a los estudiantes revisados y calificados antes de los
exámenes parciales en los cuales se evalúan, siempre que los estudiantes los entreguen en el plazo establecido.
La nota media de los ejercicios entregables supondrá un 20 % de la nota final de la asignatura. Para que la nota de los problemas entregables sea tenida en cuenta en el cálculo de la calificación global de la asignatura, la nota media del conjunto de ejercicios debe ser, como mínimo, igual a cuatro (4). En caso de no alcanzarse esta calificación, se proporcionará a los estudiantes otras oportunidades con datos nuevos, deseablemente antes del examen parcial/final de la asignatura.
El ejercicio entregable 1 (EE1) evalúa los resultados del aprendizaje R01 y R06. El EE2 evalúa los resultados del aprendizaje R02, R03 y R06. El EE3 evalúa los resultados del aprendizaje R04 y R06. El EE5 evalúa los resultados del aprendizaje R05 y R06.
20 %
Evaluación con técnicas de observación y registro (por ejemplo listas de control, rúbricas, etc.)
Se evalúa tanto la corrección ortográfica y gramatical como el uso correcto y apropiado de los términos científicos y técnicos propios de la Hidrología Subterránea en los textos de exámenes y entregables, así como en las intervenciones orales de los estudiantes.
Esta actividad evalúa todos los resultados del aprendizaje, y especialmente el sexto.
5 %
Aunque se establece una nota mínima de 4 para la media de los ejercicios entregables y de 4 para cada uno de los exámenes parciales, para aprobar la asignatura se debe obtener una puntuación global final mínima de cinco (5).
Los estudiantes que hayan aprobado la asignatura mediante evaluación continua pero deseen mejorar su calificación, podrán repetir las actividades que deseen mejorar. Para el cálculo de la nota global final se usará la calificación más favorable obtenida.
Las calificaciones de los exámenes parciales aprobados se conservarán para todas las convocatorias de la misma matrícula, pero no para nuevas matrículas de la asignatura.
Autor: Custodio, Emilio, LLamas, Manuel Ramón
Título: Hidrología subterránea
Editorial: Omega
Fecha Publicación: 2001
ISBN: 8428204462
Autor:
Título: Curso internacional de hidrología subterránea: hidrogeología, estado actual y prospectiva
Editorial: Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería
Fecha Publicación: 1991
ISBN: 8487867014
Autor: Bair, E. Scott
Título: Practical problems in groundwater hydrology / c E. Scott Bair, Terry D. Lahm
Editorial: Upper Saddle River, NJ : b Pearson Prentice Hall , c
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 0131456679
Autor: Walton, William Clarence
Título: Groundwater pumping tests
Editorial: CRC
Fecha Publicación: 1987
ISBN: 0873711084
Autor: Bisson, Robert A.
Título: Modern groundwater exploration discovering new water resources in consolidated rocks using innovative hydrogeologic concepts, exploration, drilling, aquifer testing and management methods
Editorial: John Wiley and Sons
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 0471064602
Autor: Ingebritsen, Steven E.
Título: Groundwater in geologic processes
Editorial: Cambridge University
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 0521603218
Autor: Younger, Paul L.
Título: Groundwater in the environment an introduction
Editorial: Blackwell
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 9781405121439
Autor:
Título: Groundwater contamination
Editorial: National Academy Press,
Fecha Publicación: 1984
ISBN: 0309034418
Glosario Hidrológico Internacional de UNESCO: http://hydrologie.org/glu/aglo.htm
Información Estado Español sobre aguas subterráneas: http://www.magrama.gob.es/es/agua/temas/estado-y-calidad-de-las-aguas/aguas-subterraneas/
Confederación Hidrográfica el Segura, Redes de control de aguas superficiales y subterráneas: https://www.chsegura.es/es/cuenca/redes-de-control/
CHS, información relativa a la cuenca del Mar Menor: https://www.chsegura.es/es/cuenca/mar-menor/
Documentos breves sobre aguas subterráneas "Briefing notes" del Groundwater Mate (en Español e inglés): https://www.un-igrac.org/es/special-project/gw-mate
Programa Hidrológico Internacional de UNESCO (en Español e Inglés): http://www.unesco.org/new/es/natural-sciences/environment/water/ihp/
Objetivos de Desarrollo Sostenible: https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/objetivos-de-desarrollo-sostenible/