hidrologia general - aguas subterraneasDescripción completa
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión FACU!A" #NG$N#$%#A C# '#"%((G#A A)ua Su*terránea Su*terránea
Al Alu+no u+nos, s, Miranda Morales An)el -into Cruz Mao !oledo .a/ana Jonathan
Introducción "e consideran aguas suterrneas a8uellas 8ue se encuentren a9o la su-ercie del suelo en la :ona de saturación ; en contacto directo con e>.. "e tr trat ata a de un re recu curso rso de el ele0 e0ad ada a cu cuan antí tía a co con n resre s-ec ecto to a la lass ag agua uass su su-e -erc rcia iale les? s? 8u 8ue e est est su sufr frie iend ndo o -r -roc oceso esoss acusados de contaminación -rocedente de distintos orígenes. &as ag &as agua uass su sut ter err rne neas as co cons nsti titu tu;e ;en n un re recu curso rso do dota tado do de 0a 0alo lorr estrat> -o -orr lo 8ue de deen en man manten tener er una calidad a-ro-iada en función del uso al 8ue se destinen. El agua suterrnea es un recurso im-ortante? -ero de difícil gestión? -or su sensiilidad a la contaminación ; a la soree-lotación soree-lotación..
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A,2A "2#!E((A+EA Descripción El agua suterrnea es de gran im-ortancia? es-ecialmente en a8uellos lugares secos donde el escurrimiento Bu0ial se reduce muc@o en algunas <-ocas del ao. "e estima 8ue en Estados 2nidos? de toda el agua 8ue se usa al ao? una seta -arte es agua suterrnea? En &ima? -or otro lado? del total de agua 8ue se consume un 4 -ro0ieneFdelFsusuelo? como las aguas su-erciales? -ro0ienen de las llu0ias. +o son inde-endientes unas de otras? sino 8ue? -or el contrario? estn mu; ligadas entre sí. uc@as corrientes su-erciales recien agua del susuelo ;? a su 0e:? el agua del susuelo se realimenta de las aguas su-erciales. Geamos un es8uema de las condiciones del agua suterrnea.
Tipos de Acuíferos &as formaciones 8ue contienen ; transmiten agua del susuelo recien el nomre de acuíferos. &os ti-os -rinci-ales son H no connados ; con nadas.
Acuíferos no connados 2na formación como la re-resentada en la gura constitu;e un acuífero no connado. "i se -erforan -o:os de oser0ación @asta el estrato im-ermeale? el lugar geom
4
El Bu9o es lire como en los canalesI la línea de energía es siem-re descendente en el sentido del Bu9oI el ni0el fretico sigue ms o menos las mismas 0ariaciones de la su-ercie. El es-esor e alcan:a 0alores 8ue 0arían desde unos cuantos metros @asta cientos de metros. &os acuíferos no connados son como 0erdaderos lagos suterrneos en material -orosoI como no @a; restricción en la -arte su-erior el ni0el fretico es lire de suir ; a9ar. uc@as 0eces estos acuíferos alimentan corrientes su-erciales ; lagos.
Acuíferos connados "on acuíferos com-rendidos entre dos estratos im-ermeales. El Bu9o es a -resión? como en las tuerías.
5
En 0e: de un ni0el fretico se tiene a@ora un ni0el -ie:om.
Alimentación y Descarga
Alimentación "e descriir en un acuífero no connado. El agua del susuelo se alimenta de las llu0ias? ;a sea directamente o indirectamente a tra0
6
Descarga El agua del susuelo en eceso de la ca-acidad del acuífero se descarga de dos manerasH -or e0a-otrans-iración? cuando el cordón ca -ilar llega a los sistemas radiculares de la 0egetación ; -or salida su -ercial? si el ni0el fretico intersecta la su-ercie del terreno. En la -rctica se -resentan los siguientes casos de salida su-ercialH iltración difundida? si el ritmo de descarga es a9o o el escurrimiento se es-arce sore un rea grandeI el agua @umedece la su-ercie ; de allí se e0a-ora. anantial si la descarga es signicati0a ; se concentra en un rea -e8uea. Ka; 0ari os ti -os de manantiales.
FLUJO DE AGUA U!TE""#$EA
COCE!O" #$"%CO" 1.1. orosidad =n>. (elación del 0olumen de 0acíos al 0olumen total e-resado en -orcenta9e=>. ide la ca-acidad de una formación -ara contener agua. "us 0alores 0arían de 45=arcillas> @asta 0alores mu; a9os en las formaciones con grandes ca0idades o ca0ernas. 2na alta -orosidad no indica 8ue el acuífero rendir grandes 0olLmenes de agua a un -o:o. 1.. (endimiento es-ecíco o Coeciente de Almacenamiento Es el 0olumen de agua? e-resado como un -orcenta9e del 0olumen total del acuífero? 8ue drenar liremente o -or gra0edad del acuífero. Es siem-re menor 8ue la -orosidad -or8ue una -arte del agua es retenida -or fuer:as ca-ilares ; moleculares. &as arcillas? aun8ue tienen una alta -orosidad? rinden -oca agua a los -o:os deido a esas fuer:as. &os acuíferos económicamente ms im-ortantes son los de-ósitos de arenas ; de gra0as. Ta*la de %orosidad y "endimiento Especí+co
1.3. ermeailidad 7
Es la ca-acidad del terreno -ara de9ar -asar el agua? solicitada Lnicamente -or gra0edad? a tra0. Es la tasa de Bu9o del agua en unidades de 0olumen -or unidad de tiem-o 8ue -asa -or una sección trans0ersal unidad deido a la gradiente @idrulica 1 =1 0erticalN1@ori:ontal> cuando el agua est a 15.5 C=6 > de tem-eratura. 2sualmente se e-resa en m3NmNdia? -or tratarse de 0elocidades mu; reducidas. "e suele are0iar la unidad anterior en mNdia. Este coeciente de-ende de las -ro-iedades del lí8uido ; de medio -oroso? ; -uede e-resar comoH Kp= K .
γ μ
DondeH γ = pesoespecíficodel líquido
μ= viscosidad dinámicadel líquido K = permeabilidad intrínsecadel medio;
tiene dimensiones de área y enlaingenieríade petróleose expresa en Darcys −8
1 Darcy = 0.987 x 10 cm 2
En Estados 2nidos? con -ro-ósitos @idrológicos? si J se mide en galNdía a tra0? Mresulta en unidades min:er. 1 meinzer = 0.0408 m / día
ara otra tem-eraturaH Kpt = Kpt .
v 60 vt
Ta*la de ,alores de -p y - para di,ersos materiales
/
1.4. !ransmisiilidad = ! > Es la tasa de Bu9o suterrneo =unidades de 0olumen -or unidad de tiem-o> 8ue -asa -or una sección 0ertical del acuífero de anc@o unidad en toda la -rofundidad saturada ; -or acción de una gradiente 1=1> estando el agua a 15.5 C =6>. &lamando P;Q al es-esor del acuífero? se -uede escriir comoH = y . Kp
DondeH Kp =coef . de permeabilidad
&E' DE DA(C' En 1/56? Kenri @ililiert ,as-ard Darc; -ulicó una ecuación em-írica -ara la 0elocidad de descarga del agua a tra0
3 dv = "#i ( cm ) vt s
DondeH AH rea total de sección trans0ersal del ltro iH gradiente @idrulico de Bu9o -ero de la ecuación de continuidadH ! = #v
%gualando las dos ecuaciones de gasto de otieneH )
v = Kp. $
DondeH GR 0elocidad de descarga del agua a tra0
Es.uema de dispositi,o e/perimental de Darcy
&a le; de Darc; es a-licale sólo si el Bu9o en el suelo es laminar. or lo tanto? en -artículas menores 8ue las arenas se deduce 8ue el Bu9o es laminarI ; 8uedando ecluidas los suelos de granos mu; gruesos como gra0as lim-ias? cantos rodados? etc. 1.5. Gelocidad a-arente ; 0elocidad real. A una sección tras0ersal le corres-onde dos reasH AR rea total ASRrea de los es-acios 0acíos entre los granos
Al rea total A le corres-onde la 0elocidad a-arente 0 ; al rea neta AS corres-onde la 0elocidad real 0S? de tal manera 8ue el Bu9o J es uno solo. EntoncesH %
1.6.
a> ermemetro de carga constante Consiste en someter a una carga @idrulica @ a una muestra de suelo de rea trans0ersal A ; longitud & connada en un tuo. El agua Bu;e a tra0 8ue -asa en el tiem-o t.
Es.uema del perme0metro de carga constante
A-licando la le; de darc;H ' = Kp . # . i .t ; ' : cantidad deagua que pasaen tiempo t
El gradiente @idrulico medio 0aleH ( i= &
EntoncesH ¿^ '& Kp= ¿
El incon0eniente del -ermemetro es 8ue en suelos -oco -ermeales el tiem-o de -ruea se @ace mu; etenso 8ue de9a de ser -rctico? usando gradientes ra:onales. 11
> ermemetros de carga 0ariale Este -ermemetro mide la cantidad de agua 8ue atra0iesa una muestra de suelo? -or diferencia de ni0eles en un tuo alimentador.
Es.uema de perme0metros de carga ,aria*le suelos +nos1a2 y suelos gruesos1*2
aR rea del tuo 0ertical de carga AR rea de la muestra. &R &ongitud de la muestra. @1R carga @idrulica al -rinci-io de la -ruea. @R carga @idrulica al na de la -ruea. @cR altura de ascensión ca-ilar? 8ue dee deducirse de la lectura total del tuo de carga. tR !iem-o re8uerido -ara 8ue la carga @idrulica -ase de @1 a @. "i en un tiem-o dt atra0iesa una cantidad de agua=cm3> a la muestra? a-licando Darc;H d' = Kp. # .i . dt = Kp. # .
( . dt &
Al mismo tiem-o en el tuo 0ertical? el agua desciende un d@ ; el 0olumen de agua de agua 8ue atra0esó serH d' =−ad(
%gualando las dos ecuaciones anterioresH Kp. # .
1
( . dt =−ad( &
(2
a
∫ (1
d( Kp . # = ( &
Kp=
t
∫ dt 0
&a ( 1 &a ( 1 =2.3 log ln #t ( 2 #t (2
Anlogamente -ara la gura H Kp=2.3
& ( 1 log t (2
Cuando la caída de carga @idrulica sea -e8uea en com-aración con la carga media usadaH (=
( 1 +( 2 2
3> ruea directa de los suelos en el lugar En el cam-o se usa un -o:o de ensa;o. Este m
cm )=) D 210 s
DondeH CRconstante 8ue 0aria entre 1 ; 1.5 D10 Rdimetro efecti0o en mm órmula de "c@lic@terH toma en cuenta la tem-eratura del agua ; la com-acidad del suelo. 2
D cm )=771 10 ( 0.7 + 0.03 t ) Kp ( s c
DondeH tH tem-eratura del agua en C C es una función de n nR.6 .3/ cR/3.4 4.1
.46 1./
órmula de !@ersag@i
13
Kp (
cm )=) 1 D210 ( 0.7 + 0.03 t ) s
DondeH ) 1 =) 0
(
n −0.13 3
√ 1− n
)
2
nH -orosidad ) 0 Rcoeciente segLn la tala Arenas de redondeados Arenas de angulosos Arenas con limos
granos
) 0 =800
granos
) 0 =460 ) 0 < 400
A&%CAC%*+ DE &A &E' DE DA(C' E9em-los 1> El ni0el del agua suterrnea? en un -ie:ómetro a 3 m de distancia del canal? 8ueda .5 m -or dea9o del ni0el del agua en dic@o canal. El estrato im-ermeale est a 1 m -or dea9o del ni0el del agua en el -ie:ómetro. Asumiendo M- R 3 mNdía? calcular las -
"oluciónH Como la carga @idrulica .5m es -e8uea en com-aración a la distancia 3m? -uede considerarseH * 0.50 = 0.00167 $ = = & 300 v = Kp. s =3 x 0.00167= 0.0050 m / dia
14
%gualmente? un 0alor medio del reaH # =
10.5 + 10 =10.25 m 2 2
Con lo 8ueH ! = # . v = 10.25 x 0.005 = 0.05125
m3 por m .l . decanal dia
Asumiendo condiciones de simetría? a res-uesta serH ! =0.1025
m 3 porm.l.decanal+++++++rpta. día
> &a gura muestra una ladera con un es-esor relati0amente delgado de suelo drenando @acia una corrienteI la -endiente del terreno es I el suelo es un limo arenoso con M- R ?5 mNdíaI el fondo im-ermeale 8ueda a una -rofund i dad uniforme de 6 m? A n de reducir la contaminación de la corriente? el eBuente de una -lanta de tratamiento no serU 0aciado directamente sino rociado sore el terreno a cierta distancia de ella. Des-u
"oluciónH lu9o suterrneo mimo ser cuando el suelo entre el cam-o de rociado ; el ni0el fretico coincide con la su-ercie del terreno. EntoncesH 15
= Kp. y = 2.5 x 6=15 m 2 / dia
El Bu9o mimo? -or unidad de longitud -er-endicular al Bu9oH !max = # . v = , . y . Kp . $ =,. .$ =1 x 15 x 0.02 =0.3
m 3 por ml dia
A una tasa de inltración cmNdia? el Bu9o esH ! =0.02 - .1
m 3 por ml dia
&uego? el 0alor mimo de Y se otiene igualando al Bu9o suterrneo mimoH 0.3= 0.02 -
-=
0.3 =15 m 0.02
3> &a gura muestra un sistema de -reci-itación? inltración ; drena9e @acia una corriente? 0ía un acuífero no connado con un fondo @ori:ontal im-ermeale. Asumiendo una tasa uniforme de inltración ; condiciones de Bu9o -ermanente? Vcul es la -rofundidad @1 de e8uilirio del ni0el fretico en la cima de la colinaX
"oluciónH A-licando la le; de darc; -ara el Bu9o suterrneoH v x = Kp. (
16
−d( dx
)
! x =− Kp . (.
d( dx
A-licando la ecuación de continuidad al medio -oroso
d!= . dx / ! x = . x
%gualando las dos e-resiones de JH . x =− Kp .( .
d( dx
− Kp . ( . d(= . x . dx
%ntegrandoH (2
&
(1
0
− Kp .∫ (.d(= .∫ x . dx Kp ( ( 1 −( 2 )= & 2
√
2
2
2
2 & ( 1= ( 2 + ++++++.0pta.
Kp
FLUJO E$ %O&O DE !O'!EO ,eneralidades "e @an deri0ado fórmulas -ara la descarga a tra0
3. El acuífero es @omog
Ca-a totalmente saturada? limitada -or ca-as im-ermeales. El agua tiene una -resión su-erior a la atmosf
Est saturado totalmente de agua. "u límite su-erior es una ca-a semi-ermeale ; el inferior? ien una ca-a im-ermeale o una semi -ermeale. Acuífero libre
Ca-a -ermeale? saturada -arcialmente de agua? situada sore una ca-a relati0amente im-ermeale. "u límite su-erior es la su-ercie lire de agua? o ni0el fretico? a -resión atmosf
+a-a lire En el caso de un -o:o 8ue -erfora totalmente un acuífero etensi0o lire? la situación -re0ia al omeo corres-onde a un r
El descenso del ni0el fretico origina un gradiente @idrulico @acia el -o:o 8ue @ace 8ue el acuífero suministre el caudal Q ele0ado -or la oma. El agua atra0iesa las -aredes de sucesi0os cilindros conc? la 0elocidad del agua u aumenta. or otra -arte? u es -ro-orcional al gradiente @idrulico -or lo 8ue la su-ercie lire ado-ta una forma acam-anada cu;a -endiente se incrementa en la -roimidad al -o:o. "e la denomina cono de de-resión.
+a-a connada o cauti0a En el caso de un -o:o artesiano? 8ue atra0iesa totalmente un acuífero etensi0o connado? la descri-ción del -roceso anterior se mantiene esencialmente? con la diferencia de 8ue las de-resiones no son ocasionadas en el ni0el fretico? sal0o en el mismo -o:o? sino en el ni0el -ie:om.
1)
En acuíferos lires? la -resión a la 8ue estn sometidos la matri: del suelo ; el agua suele ser relati0amente -e8uea? -or lo 8ue amas se consideran incom-resiles. En camio en acuíferos connados los efectos elsticos del material ; del agua no deen ser ignorados. En amos ti-os de acuíferos? al inicio del omeo se incrementa r-idamente 1 p ; el cono de de-resión se am-lía. Al cao de 0arias @oras de omeo? la e-ansión es im-erce-tile ; se ace-ta la @i-ótesis de r.
&2O E(A+E+!E Des-u
características @idrulicas del acuífero ; @acer el a0alLo de la :ona de inBuencia de un -o:o o una atería de -o:os. Acuíferos connados "u-ongamos un acuífero connado? un -o:o -rinci-al de omeo ; dos -o:os de oser0ación a las distancias r1 ; r del -o:o -rinci-al. El ni0el -ie:om se llama aatimiento.
ara aatimientos -e8ueos rigen la @i-ótesis 8ue @acen a-licale la ecuación de Darc;. El caudal @acia el -o:o? a la distancia \ esH ! = #∗ v = # ∗( Kp∗s )=
!
2∗2 ∗3 ∗dy dx
dx =2∗2 ∗ Kp∗3 ∗dy x
%ntegrando de r 1 a r 2 -ara \? ' de d 1 a d 2 -ara 'H r2
∫ r1
d2
d2
dx ! = 2∗2 ∗ Kp∗3 ∗dy =2∗2 ∗ Kp∗3 ∗ dy x d d
∫ 1
!∗ln
!=
∫ 1
() r2 r1
=2∗2 ∗ Kp∗3 ∗(d 2−d 1 )
2∗2 ∗ Kp∗3 ∗( d 2 − d 1) ln
1
() r2 r1
Acuífero lire ara los acuíferos lires o no connados el -rocedimiento es mu; similar.
! = #∗ v = # ∗( Kp∗s )=
!
2∗2 ∗3 ∗dy dx
dx =2∗2 ∗ Kp∗3 ∗dy x
r2
∫ r1
d2
dx ! = 2∗2 ∗ Kp∗3 ∗dy x d
∫ 1
!∗ln
() r2 r1
= 2 ∗ Kp∗( d 21−d 22) 2
!=
2
2 ∗ Kp∗( d 1− d 2) ln
() r2 r1
"e acostumra sim-licarH d 1−d 2= ( d 2+ d 1 )∗( d 2−d 1 )=2∗3 ∗( d 2−d 1 ) 2
!=
2
2∗2 ∗ Kp∗3 ∗( d 2 − d 1) ln
() r2 r1
En caso de 8ue el ni0el fretico tenga una -endiente inicial? se a-lican las mismas formulas teniendo cuidado deH a. 2sar cuatro -o:os de oser0ación? dos a cada lado del -o:o -rinci-al? en la dirección de la -endiente. . 2sar -ara d 1 y d 2 los -romedios res-ecti0os.
&as formulas anteriores -ermiten determinar el 0alor de M-. ara ello se omea del -o:o un caudal constante ; se miden los aatimientos en los -o:os de oser0ación. &a -rinci-al restricción resulta del @ec@o de 8ue? deido a las esca:as 0elocidades del Bu9o a tra0. En la gura se -uede notar como? al inicio del omeo? el caudal 8ue sale del -o:o -ro0iene del almacenamiento contenido en la -arte 8ue se deseca conforme se desarrolla el cono de de-resión. &os anlisis asados en el Bu9o -ermanente -roducen 0alores mu; altos de M- ;a 8ue solo una -arte del caudal total -ro0iene del Bu9o a tra0
3
&2O +O E(A+E+!E En 1)35 !@eis -lanteó el modelo matemtico -ara descriir el mo0imiento de agua suterrnea en acuíferos @omog
' #∗d
' = d∗$∗ #
4' −4 d = ∗$∗ # 4 t 4t
DondeH GR0olumen de agua des-la:ada -or rea @ori:ontal A del acuífero. dRaltura de la su-ercie -ie:ometrica sore el orde inferior del acuífero. "Rconstante de almacenamiento del acuífero. ARrea @ori:ontal del acuífero a la cual se le a-lica
4d 4 t
.
tR tiem-o El signo negati0o corres-onde al @ec@o de 8ue d disminu;e conforme aumenta t. ara un rea elemental anular? a la distancia r del -o:oH 4' −4 d = ∗$∗2 2rdr 4 t 4t
ero
4' −4! = ∗dr 4 t 4 t
Corres-ondiente el signo negati0o -or8ue J crece con r decreciente. (eem-la:andoH 4
4! 4d ∗ dr = ∗$∗2 2rdr 4r 4t 4! 4 d = ∗ $∗2 2r 4 r 4 t
ara acuíferos? connados la ecuación de darc; esH ! = #∗ v =2
∗ 2r∗3 ∗ Kp∗4d =2 2r 4 d 4r 4r 2
∗ 4! = 2 2 ( 4 d + r 4 2 d ) 4r 4r 4r
Giendo e igualando las ecuaciones anterioresH 2
∗ 4d ∗ $∗2 2r =2 2 ( 4 d + r 4 2 d ) 4 t 4r 4r
Jue es la ecuación sica -ara Bu9o no-ermanente en un -o:o. Acuíferos connados !@eis? en 1)35? sugirió una solución -ara ecuación del Bu9o no -ermanente de un -o:o? asada en la analogía de transmisión de calor? su fórmula esH 5 r =
! ∗6 ( u ) 4 2 ∗
DondeH [rRaatimiento? en metros? de un -o:o de oser0ación a una distancia r del -o:o de omeo. JRcaudal en m3Ndía. !Rtransmisiilidad? en m3Ndía -or m o mNdía. uRdada -orH 2
r ∗$ u= 4∗ ∗t
tRtiem-o? en días? desde la iniciación del omeo. "Rconstante de almacenamiento del acuífero? "Nu. W =u> recie el nomre de función del -o:o de u ; es igual aH 5
7
∫
6 ( u )=
u
−u
2
3
e u + u du =−0.5772 − ln ( u ) + u − 2∗2 8 3∗3 8 u
&os 0alores de W =u> 0ienen taulados -ara di0ersos 0alores de u en la talaH
De la ecuación de u? se tieneH 2
r 4 = ∗u t $
Primer caso: cálculo de los abatimientos
"i ! ; " son datos? se -uede calcular [r 0ersus t? es decir los aatimientos con el transcurrir del tiem-o. ara ello se calcula u? se @alla W =u> con la tala anterior ; se calcula [r con la siguiente ecuaciónH 5 r =
6
! ∗6 ( u ) 4 2 ∗
Segundo caso: cálculo de T S
Desde 8ue u ; W=u> son funciones de ! ; "? las ecuaciones 2 !∗6 ( u ) r ∗$ 5 r = y u= 4 2 ∗ 4∗ ∗t
+o -ueden resol0erse directamente. !@eis sugirió el m
(
)
! ∗6 ( u ) ! + log ( 6 ( u ) ) / log ( 5 r )= log 4 2 ∗ 4 2 ∗
( ) ( )
2
2
4 r 4 = ∗u / log r = log + log ( u) t $ t $
"e -uede 0er 8ue? desde 8ue
! 4 y $ 4 2 ∗
son constantes en un
( ) dee 2
ensa;o determinado? la relación entre
r log ( 5 r ) y log t
ser
similar a la relación entre 6 ( u ) y u . 2
Así? si se -lotea
5 r
contra
r t
;
6 ( u )
contra u en -a-el
logarítmico? las cur0as resultantes sern de la misma forma -ero @ori:ontal ; 0erticalmente desfasadas -or las constantes 4 ! y . 4 2 ∗ $
"i cada cur0a se diu9a en una @o9a se-arada? las cur0as se -ueden @acer coincidir colocando un grco sore el otro ; mo0i @asta 8ue las cur0as coincidan. Enseguida se -uede seleccionar un -unto comLn aritrario? ; leer las coordenadas de este -unto en los dos grcos. Esto conduce a 0alores relacionados de 2
r 5 r 9 9 u 9 6 ( u ) ; t
8ue se usan -ara calcular ! ; " con las ecuaciones
! ∗6 ( u ) r 2 4 5 r = y = respectivamente. 4 2 ∗ t $
7
Acuíferos no connados o lires &a solución de la siguiente ecuaciónH 2
∗ 4d ∗ $∗2 2r =2 2 ( 4 d + r 4 2 d ) 4 t 4r 4r
ara acuíferos no connados se diculta -or8ue ! camia con t ; r? conforme a9a la su-ercie fretica durante el omeo. !ami
AU$TO (O$E)O Efectos de contorno En el estudio del Bu9o en -o:os se @a su-uesto un cono sim. En el -unto donde se su-er-onen el aatimiento real es la suma de los aatimientos indi0iduales. Este es el ms sim-le de los -rolemas de contorno.
uperposición de cur,as de a*atimiento
Otros -rolemas tí-icos de contorno ocurren -or la -resencia? en las 0ecindades? de ríos? fallas geológicas ; similares. &os /
-rolemas de contorno? en general? se tratan de modo con0eniente con la teoría de las imgenes desarrollada -or &ord Mel0in. Esta teoría no es tratada a8uí -or8ue esca-a a los alcances del teto. %ntrusión marina Así como el agua dulce del susuelo a0an:a @acia el mar? el agua salada del mar tiende a @acerlo en sentido contrario. De este modo tiene lugar un e8uilirio natural a lo largo de la línea costera. ara determinar la forma de la interfase =gura> -ueden a-licarse las condiciones de e8uilirio @idrosttico.
Intrusión del agua de mar
ara 1 m de agua dulce -or encima del ni0el del mar? la ecuación de e8uilirio @idrosttico se escrieH γ 1 ( 1=γ 2 ( 2 1.0 ( 1+ y )=1.025 y 1 + y =1.025 y
y = 40 m
+o ostante 8ue la 0erdadera forma de la interfase est goernada -or el e8uilirio @idrodinmico de las aguas dulce ; salada? la relación 1N4 se a-lica como regla general sin ma;or error. "i deido al omeo a9a el ni0el fretico? el e8uilirio se altera ; un cono in0ertido de agua salada sue -or dea9o del -o:o =gura>. Este @ec@o limita grandemente el ritmo de omeo de los -o:os uicados a lo largo de la línea costera. Como medida -re0enti0a? en )
algunos -aíses se usan colectores @ori:ontales ; -o:os radiales 8ue o-eran con aatimientos -e8ueos.
(ono in,ertido
or otro lado? la soree-lotación del agua suterrnea -uede reducir el gradiente @acia el mar ; -ermitir 8ue el agua salada suterrnea a0ance @acia tierra. 2n -rolema similar se -resenta en las reas interiores? donde las aguas salinas -ueden @aer se formado -or la disolución de las sales de las rocas ad;acentesI si tal es la condición dee limitarse el omeo a 0olLmenes 8ue no -ermitan la intrusión del agua minerali:ada. rolemasH 1. En la estación A? la ele0ación del ni0el de agua es de 64 -ies sore el ni0el del mar. En la estación #? el ni0el es de 6) -ies. &as estaciones estn a una distancia de 11 -ies. &a -ermeailidad del acuífero es de 3 unidades mein:er ; la -orosidad es de 14. VCul es la 0elocidad real del Bu9o en el acuíferoX olución3 •