Nombre: HIDROGEOLOGÍA
Código: 523102009
Carácter: Obligatoria
ECTS: 3
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
[CB3 ]. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
[CG02 ]. Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en el desarrollo, en el ámbito de la ingeniería de minas, que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/306/2009, la prospección e investigación geológica-minera, las explotaciones de todo tipo de recursos geológicos incluidas las aguas subterráneas, las obras subterráneas, los almacenamientos subterráneos, las plantas de tratamiento y beneficio, las plantas energéticas, las plantas mineralúrgicas y siderúrgicas, las plantas de materiales para la construcción, las plantas de carboquímica, petroquímica y gas, las plantas de tratamientos de residuos y efluentes y las fábricas de explosivos y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de las mismas
[EM03 ]. Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de geología general y de detalle
Las competencias específicas de esta asignatura corresponden a la Mención en Explotación de Minas, ver Apartado 5.1.
[T06 ]. Aplicar criterios éticos y de sostenibilidad en la toma de decisiones
R01 Describir los procesos que controlan la existencia de las aguas subterráneas y el comportamiento hidrogeológico general de los distintos tipos de terreno.
R02 Explicar el concepto de acuífero, distinguir y predecir el comportamiento de los acuíferos libres y confinados, e identificar la existencia de acuíferos y sus características básicas a partir de información geológica.
R03 Describir las leyes que rigen el flujo de agua subterránea, trazar mapas piezométricos y calcular y predecir flujos de agua subterránea a partir de ellos.
R04 Evaluar las características hidráulicas de un acuífero y la eficiencia de un pozo.
R05 Interpretar el marco conceptual de los ODS e identificar aquellos cuyas metas se alinean con la asignatura y el título.
Características geológicas que controlan el almacenamiento y flujo del agua subterránea. Comportamiento hidrogeológico de los distintos terrenos según su permeabilidad. Tipos de acuíferos y papel de la estructura geológica. Flujo en medio saturado. Piezometría y redes de flujo. Balance hídrico, recursos y reservas. Métodos de exploración y evaluación. Acuíferos costeros. Hidrogeología de la Región de Murcia.
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. Uso del agua subterránea a lo largo de la historia de la humanidad. Los ODS y las relaciones de las aguas subterráneas con 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 semiempíricas (Thornthwaite, Turc,...).
UNIDAD DIDÁCTICA II: ACUÍFEROS: CONTINENTE Y CONTENIDO
T3. HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA. Propiedades básicas de los distintos terrenos porosidad total y eficaz; conductividad hidráulica. Transmisividad. Coeficiente de almacenamiento. Ley de Darcy. Flujo en zona no saturada y en zona saturada. Ecuación general del flujo de agua subterránea.
T4. TIPOS DE ACUÍFEROS. Definición de acuífero y acuitardo. 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 e interpretación. Fluctuaciones del nivel piezométrico y su 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, estudio de hidrogramas; evapotranspiración; explotación por bombeo; salida subterránea lateral.
T7. RECURSOS Y RESERVAS HÍDRICAS SUBTERRÁNEAS. Definiciones. Régimen natural y régimen influenciado. Tiempo de residencia. Uso conjunto. Regulación de acuíferos. Sobreexplotación. Acuíferos sobre-explotados en la Cuenca del Segura.
UNIDAD DIDÁCTICA III. ESTUDIO, EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
T8. TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN Y EVALUACIÓN. Inventario de puntos de agua. Cartografía hidrogeológica. Métodos geológicos de exploración y evaluación. Métodos hidrogeológicos. Métodos geofísicos. Equipos de perforación: percusión, rotación, rotopercusión y horizontal dirigida.
T9. ENSAYOS DE BOMBEO. Conos de descenso y radio de influencia. Tipos de ensayo de bombeo: régimen permanente o estacionario; régimen variable o transitorio; caudal constante o variable. Preparación de un ensayo de bombeo. Interpretación del ensayo: ecuación general del flujo; métodos de análisis en acuíferos confinados, semiconfinados y libres. Régimen variable: método de Jacob. Cálculo de transmisividad y coeficiente de almacenamiento. Ensayos de recuperación.
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 correcta 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. AGUAS SUBTERRÁNEAS Y GEOTERMIA. Recursos energéticos alternativos; respuesta térmica del acuífero; tipos de instalaciones de geotermia somera.
T14. 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. Situación de los acuíferos costeros en la Región de Murcia.
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, y en el que encontraras 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 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 and the water cycle.
T2. Water balance in the soil and aquifer recharge.
UNIT II. AQUIFERS: CONTINENT AND CONTENT.
T3. Groundwater hydraulics.
T4. Aquifers, aquitards and aquifer types.
T5. Piezometry, piezometric maps and flow nets.
T6. Aquifers water balance.
T7. Groundwater resources and reserves.
UNIT III. GROUNDWATER STUDY, EXPLORATION AND EXPLOITATION TECHNIQUES.
T8. Techniques 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 Groundwater and geothermal energy.
T14. Coastal aquifers.
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 (libros), publicaciones científicos e informes técnicos.
En las clases de problemas 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 un ensayo de bombeo.
22
100
Tutorías
Consisten en la resolución de dudas sobre los contenidos teóricos y sobre los ejercicios. Se pueden realizar en vivo, en el despacho de la profesora, o a través de Teams.
4
25
Clase en campo o aula abierta: prácticas.
Se realiza una visita técnica de medio día (una mañana, unas 4 h) para conocer en vivo algún aspecto relacionado con la investigación, la exploración, la explotación o la gestión de las aguas subterráneas.
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Horas presenciales para la realización de los exámenes de la asignatura.
4
100
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 de ejercicios propuestos por el profesor similares a los vistos en aula.
Realización de un trabajo bibliográfico corto y en grupo (2-3 integrantes) acerca de las metas de los Objetivos de Desarrollo Sostenibles vinculados con las aguas subterráneas (ODS 6 específicamente). El trabajo se basará en algunos informes y vídeos enlazados por la profesora a Aula Virtual y en otros documentos identificados por los estudiantes. Los grupos expondrán los resultados de sus trabajos en clase durante 10 minutos; las exposiciones irán seguidas de un debate acerca de los resultados de todos los grupos. Los grupos entregarán sus presentaciones y una breve memoria en texto de sus trabajos, que serán evaluados y calificados. La estructura y extensión de ambos documentos seguirán las orientaciones puestas por la profesora en Aula Virtual.
56
0
Exámenes (orales o escritos)
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, impacto de la explotación intensiva en acuíferos costeros y ventajas de la geotermia somera sobre otras fuentes de energía.
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 bombeo (2º parcial).
El primer parcial evalúa los resultados del aprendizaje R01, R02 y R03.
El segundo parcial evalúa el resultado del aprendizaje R04.
75 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo
Resolución en casa y entrega de informes de resultados de problemas/ejercicios:
- En los problemas se aplican técnicas de estudio/evaluación hidrogeológica básicas que son susceptibles de aparecer en los exámenes escritos. Los informes se devuelven a los estudiantes revisadas, comentadas y calificadas antes de los exámenes, siempre que ellos los entreguen en el plazo establecido.
- La nota media de los ejercicios entregables supondrá un 15 % de la nota final de la asignatura.
- El ejercicio entregable 1 (EE1) evalúa el resultado del aprendizaje R01. El EE2 evalúa los resultados del aprendizaje R02 y R03. El EE3 evalúa el resultado del aprendizaje R04.
Trabajo corto en grupo sobre las metas de los ODS vinculadas a las aguas subterráneas, con las siguientes características:
1. La nota del trabajo supondrá un 5 % de la calificación final de la asignatura.
2. El trabajo se evaluará en dos partes y con la ayuda de una rúbrica que estará disponible en Aula Virtual:
2.1. A través de la memoria en papel entregada por los grupos. Se evaluará la organización del contenido, el grado de profundización en el tema y la calidad de los documentos consultados (distintos a los recomendados por la profesora). (30 % de la nota global, igual para todos los integrantes del grupo).
2.2. A través de la exposición en clase de los trabajos por parte de los grupos. El trabajo se expondrá durante 10 minutos con una presentación de tipo Power Point. Se evaluará, por separado, la organización del contenido y el grado de profundización en el tema (30 % de la nota global, igual para todos los integrantes) y el nivel de familiarización de cada integrante del grupo con los aspectos generales de los ODS y los aspectos concretos asignados a cada grupo. (40 % de la nota global, distinto para cada integrante del grupo).
3. El trabajo grupal sobre los ODS y las aguas subterráneas evalúa el resultado del aprendizaje R05 vinculado al favorecimiento de la exploración, la accesibilidad, la explotación y la seguridad sanitaria y alimentaria de la población mundial a través de las aguas subterráneas.
Para que la nota media de los problemas entregables y el trabajo corto en grupo sea tenida en cuenta en el cálculo de la calificación global de la asignatura, esta de debe ser, como mínimo, igual a tres (3). En caso de no alcanzarse esta calificación, se proporcionará a los estudiantes otras oportunidades con datos nuevos, siempre antes del examen parcial/final de la asignatura.
20 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)
Tanto en los textos de exámenes y documentos entregables como en las intervenciones orales de los estudiantes, se evalúa la corrección ortográfica y gramatical y el uso correcto y apropiado de los términos científicos y técnicos propios de la Hidrogeología.
Esta actividad tendrá en cuenta todos los resultados del aprendizaje (R01 a R05).
5 %
Exámenes (orales o escritos)
Se recuperarán, en la fecha prevista en el calendario académico del centro, aquellos exámenes parciales no superados en la evaluación continua. Se evaluarán los mismos resultados del aprendizaje y se usarán los mismos criterios que en la evaluación continua.
75 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo
Se evaluarán aquellos ejercicios entregables y el trabajo grupal sobre las metas de los ODS vinculadas a las aguas subterráneas que no se hubieran superado por evaluación continua. En ambas actividades se evaluarán los mismos resultados del aprendizaje y se usarán los mismos criterios que en la evaluación continua.
20 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)
Se evaluarán tanto la corrección ortográfica y gramatical como el uso correcto y apropiado de los términos científicos y técnicos propios de la Hidrogeología en los textos de exámenes y entregables, así como en las intervenciones orales de los estudiantes relacionados con las partes de la asignatura no superadas por evaluación continua.
5 %
Para aprobar la asignatura se debe obtener una puntuación global final mínima de cinco (5). Según la actual Normativa de Evaluación de la UPCT, para calcular la nota final solo se considerarán aquellas actividades cuya calificación sea como mínimo de 3, para el conjunto de los ejercicios entregables y trabajo grupal, o de 4, para los exámenes parciales.
En la evaluación final, los estudiantes que no hayan superado la asignatura mediante evaluación continua deberán repetir las actividades de evaluación que sean necesarias para aprobarla.
Asimismo, 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: Freeze, R. Allan
Título: Groundwater
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 1979
ISBN: 0133653129
Autor: Custodio, Emilio, LLamas, Manuel Ramón
Título: Hidrología subterránea
Editorial: Omega
Fecha Publicación: 2001
ISBN: 8428204462
Autor: Ingebritsen, Steven E.
Título: Groundwater in geologic processes
Editorial: Cambridge University
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 0521603218
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: Kirsch, Reinhard
Título: Groundwater geophysics a tool for hydrogeology
Editorial: Springer
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 3540293833
Autor: Delleur, Jacques W.
Título: The handbook of groundwater engineering
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 3540647457
Autor: Walton, William Clarence
Título: Groundwater pumping tests
Editorial: CRC
Fecha Publicación: 1987
ISBN: 0873711084
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: https://www.un-igrac.org/es/special-project/gw-mate
Programa Hidrológico Internacional de UNESCO: 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/