ACTIVIDAD ACTIVIDAD EVALUACION E VALUACION FINAL INTERPRETACIÓN HIDROLÓGICA, HIDROLÓGICA, GENERALIDADES DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS AS, EL BALANCE HÍDRICO Y EL MOVIMIENTO DE LAS AS Y, NORMATIVIDAD Y PRUEBA DE BOMBEO DE POZOS
CURSO: MANEJO DE AGUAS SUBTERRANEAS NOMBRE: VÍCTOR ALFONSO RICO GIL. CÓD: 1087.996.988
YOHANA PAOLA VILLA OCAMPO. OCAMPO. CÓD: 1056370099 MEINSSER ELIANA HERRERA CODIGO: 1.056.777.504 CARLOS HUMBERTO BELLO CÓDIGO: 1118546687
GRUPO: 358042_25
TUTOR: JOSE MAURICIO PEREZ Link de sustentación https://youtu.be/QHB6D3gdVd8
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD). ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS PECUARIAS Y DEL DE L MEDIO AMBIENTE. 28 DE MAYO DE 2016
DESARROLLO DEL TRABAJO
1. En la cuenca del rio chiriamo con una superficie de 7.321 km² recibe una precipitación promedia anual de 1550 mm. Esta cuenca presenta pendiente moderadas entre 6 – 12%, compuesta por suelos limo arcilloso altamente permeable. Este tiene una alta capacidad de infiltración que previene una excesiva escorrentía. El acuífero descarga al mar. En la cuenca el agua utilizada es para consumo humano y parte para riego, es decir que su consumo, pero su aprovechamiento es bajo por la baja población. El área de la cuenca está cubierta con un 45% de bosques primarios, 20% de bosque intervenido, 25 % de pastos y el resto en otras plantas. El coeficiente de uso de agua para los pastos es de 0.4. La evaporación de un tanque clase A USWB localizado a unos 10 m del terreno donde hay pasto es de 1505 mm, El viento es moderado y la humedad relativa promedio es 85%, con una temperatura promedio de 29.5 grados centígrados. La cuenca tiene una velocidad del viento Moderado entre 170-425 km/d.
a. Estimar la descarga anual del acuífero al mar Formula P = ET + q donde:
P: Precipitación. ET: Evapotranspiración real. q: Descarga al mar. Además: ET = ET pastos + ET freatofitas
Solución Entre los métodos indirectos para estimar la evapotranspiración potencial y la real, todos basados en parámetros climáticos tales como la humedad relativa, número de horas de sol, velocidad del viento, etc. Coeficiente para K T
45% de bosques primarios 20% de bosque intervenido 25% de pastos 25% de freatofitas
Descarga al mar
( )
b. Calcular el caudal que pasa a través del acuífero limo arcilloso, usando la Ley de Darcy, por lo tanto se tiene que: La sección del acuífero limo arcilloso, tiene un grosor de 1380 m por 11330 m de ancho. Solución En el área del acuífero a estudiar existen dos pozos profundos a una distancia de 18640 m y la caída de carga hidráulica es de un pozo a otro es de 78 m. y se presenta un intercambio de
agua subterránea de 1'050.000 m 3, la salida de los ríos es 0.5x104m 3, con una infiltración del de 670 mm/hr en un acuífero de arcilla. Formula de Darcy
=
( )
Q (Caudal a hallar ): ¿ K= Conductividad Hidráulica =0.5 x 10 4 m/día A= Área del acuífero =15635400 m2 (h1- h2)=Caída de recarga (diferencia del nivel freático o gradiente hidráulico) =78 m d = Distancia de los pozos= 18640 m
Reemplazamos en la formula la conductividad hidráulica real K = 9.08 m/día
2. Entre los miembros del grupo colaborativo, seleccionaran un pro cedimiento no rmativo para la concesión de un pozo pro fundo, aljibe o manantial
a.
Concesión de Aguas Subterráneas para un Pozo.
b.
Concesión de Aguas Subterráneas para un Aljibe.
c. Concesión de Aguas Subterráneas para un Manantial. Donde deben Identificar de forma puntual y precisa las consideraciones técnicas, económicas, sociales y ambientales de tipo aguas subterráneas a explotar.
Solución:
Aspecto
Técnico
CONCESIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS PARA UN POZO Descripción Soporte normativo El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. La NTC 5539 fue ratificada por el Consejo Directivo del NTC 5539 2007-11-16. ratificada por el NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Consejo E.4 MÉTODOS DE MEDICIÓN DE PARÁMETROS DE Directivo del OPERACIÓN DURANTE ELDESARROLLOE.4.1 Método 2007-11-16. de prueba de abatimiento escalonada Para determinar los parámetros generales para una prueba de bombeo a caudal constante se realizan pruebas de abatimiento Resolución 815 escalonadas. El pozo se bombea a un mínimo de al menos de 1997 tres tasas progresivamente mayores y la duración de cada etapa de descarga será suficiente para indicar una tendencia a una línea recta en la gráfica de abatimiento contra el logaritmo del tiempo desde el inicio del bombeo. E.4.2 Pruebas a caudal constante Luego de la prueba de abatimiento escalonada, se permite la recuperación del pozo hasta que los niveles de agua regresen aproximadamente a las condiciones estáticas. Luego de la recuperación, una prueba a caudal constante se lleva a cabo a una capacidad designada para determinar la tendencia del abatimiento a un tiempo prolongado de bombeo en el pozo bombeado y en cualquier otro pozo de observación. E.4.2.1 Bombeo del pozo El pozo se bombeará a una tasa constante hasta observar una tendencia a una línea recta en un gráfico de nivel de agua contra el logaritmo de tiempo. E.4.2.2 Tiempo de recuperación El tiempo de recuperación del pozo bombeado y de cualquier pozo de observación a utilizarse en la prueba es tal que se observe una tendencia a una línea recta para todos los pozos en una gráfica de nivel de agua contra el logaritmo del tiempo. E.4.3 Medidas de nivel de agua Las medidas de nivel de agua se obtienen antes, durante y después de la prueba de bombeo para adquirir antecedentes (niveles estáticos de agua), los efectos del bombeo (niveles de agua de bombeo) y un perfil de la recuperación del nivel de agua desde el nivel de bombeo
hasta el estado original. La frecuencia de medición de los niveles de agua durante el bombeo es tal que se logre la definición adecuada de la tendencia de abatimiento. El usuario deberá informar en la solicitud del permiso de acuerdo al valor del proyecto, con base en esto la Económico Corporación autónoma regional de determinada zona procederá a elaborar la cuenta de cobro por el valor a pagar por el trámite. Lo anterior dando cumplimiento a lo establecido en el artículo 28 de la Ley 344 de 1996, modificado por el artículo 96 de la L ey 633 de 2000, para lo cual lo cual cada Corporación expide una Resolución "por la cual se reglamenta el cobro de los servicios de evaluación y seguimiento de licencias, permisos, autorizaciones y demás instrumentos de administración, control y manejo ambiental y se dictan otras disposiciones".
Ambiental
Artículo 45°.- Las concesiones otorgadas no serán obstáculo para que el Instituto Nacional de los Recursos Naturales Renovables y del Ambiente, Inderena, con posterioridad a ellas, reglamente de manera general la distribución de una corriente o derivación teniendo en cuenta lo dispuesto en el artículo 93 del Decreto-Ley 2811 de 1974.. Artículo 47°.- Las concesiones de que trata este reglamento sólo podrán prorrogarse durante el último año del período para el cual se hayan otorgado, salvo razones de conveniencia pública. Artículo 48°.- En todo caso las obras de captación de aguas deberán estar provistas de los elementos de control necesarios que permitan conocer en cualquier momento la cantidad de agua derivada por la bocatoma, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 121 del Decreto-ley 2811 de 1974. Artículo 53°.- El beneficiario de una concesión de aguas para prestación de un servicio público, deberá cumplir las condiciones de eficacia, regularidad y continuidad, so pena de incurrir en la causal de caducidad a que se refiere el ordinal c) del artículo 62 del Decreto-ley 2811 de 1974. Con el objeto de regular el caudal otorgado y realizar monitoreo de niveles y calidad del agua subterránea, todos los usuarios sin excepción deberán:
DECRETO 1541 DE 1978
Artículo 171 del Decreto 1541 de 1978 y Artículo 6 de la Dotar al pozo de un medidor que permita cuantificar el Ley 373 de volumen de explotación. La medición de la cantidad de 1997 agua subterránea utilizada es una condición necesaria para garantizar el uso eficiente del recurso, por lo tanto Parágrafo del
Social
Artículo 28 de la Ley 344 de 1996, modificado por el artículo 96 de la Ley 633 de 2000
todos los pozos deberán tener instalado un medidor para registrar el consumo, evaluar costos, poder facturar el cobro correspondiente a la tasa por utilización del agua y verificar el cumplimiento de metas concertadas con los usuarios para el ahorro y uso eficiente del agua. (Artículo 171 del Decreto 1541 de 1978 y Artículo 6 de la Ley 373 de 1997) Instalar una línea de aire para medición de niveles.
Instalar un grifo para tomar muestras de agua.
Dotar al pozo de tapa de protección y caseta para evitar la contaminación de los acuíferos.
Tomar los registros de consumo de agua de cada mes y hacer el reporte anual ante el AMVA del volumen mensual de agua captada, de acuerdo con el formato destinado para dicha actividad.
Hacer el mantenimiento, lavado y desinfección periódica de la captación, esta última actividad es obligatoria para las captaciones cuyas aguas son utilizadas para consumo humano, siempre y cuando no exista disponibilidad de servicios públicos domiciliarios de acueducto y alcantarillado, tal como lo establece el parágrafo del artículo 16 de la Ley 142 de 1994.
Presentar y desarrollar el Programa de Uso Eficiente y Ahorro del Agua, de acuerdo con los términos de referencia expedidos por la Entidad y la actividad o destinación del recurso. (Según la Ley 373 de 1997).
En zonas donde no haya cobertura de la red de alcantarillado y se requiera del permiso de vertimiento a una fuente natural o al suelo, la concesión de aguas solo será otorgada con previa obtención de dicho permiso.
En los Decretos 155 de 2004 y 4742 de 2005, se determinó que están obligados al pago de la tasa por utilización del agua todas las personas naturales o jurídicas, públicas o privadas, que utilizan el recurso hídrico superficial, subterráneo y las aguas estuarinas ,
artículo 16 de la Ley 142 de 1994. Ley 373 1997
de
Decretos 155 de 2004 y 4742 de 2005
3. Definir los lineamientos y aspectos que se deben considerar para la localización del pozo, aljibe o manantial. Nota: Los lineamientos y aspectos deben ser soportados de acuerdo a la normatividad vigente, los cuales deberán ser consultados en los siguientes elementos normativos:
Licencia ambiental (Decreto 2041 de 2014). Reglamento técnico del sector (RAS), Título C, versión 2013. Programa Nacional de Aguas Subterráneas – PNASUB (MADS, 2014). Otras fuentes normativas y lineamientos técnicos.
Solución Con base en la caracterización hidrogeológica del área de influencia directa del proyecto, para la exploración de aguas subterráneas se debe presentar:
El estudio geoeléctrico del área donde se pretende hacer la exploración, georreferenciando la ubicación de los posibles pozos. Los puntos de agua subterránea adyacentes y posibles conflictos por el uso de dichas aguas.
El método de perforación y características técnicas del pozo.
Volumen de agua requerido.
Para la concesión de las aguas subterráneas se debe presentar los resultados de la prueba de bombeo del pozo e informar sobre la infraestructura y sistemas de conducción. Localización geo-referenciada de los sitios propuestos para realizar la (s) perforación (es) exploratoria (s). en cartografía 1:25.000 o más detallada. De acuerdo con la caracterización hidrogeológica del área que se presenta en la línea base abiótica (como el inventario de los puntos de agua subterránea), se de be realizar el análisis de los posibles conflictos por la disponibilidad y usos del recurso.
Cronograma de obras y presupuesto estimado.
Caudal requerido
4. Comportamiento hidráulico de un pozo profundo o aljibe. El grupo debe considerar la utilización del caudal ya sea para uso doméstico, agrícola o industrial, donde se realizó una medición volumétrica del pozo arrojando 200 Litros, llenándose en 50 segundos, por lo tanto debe averiguar el caudal m3/sg. a. A este pozo se le hizo una prueba de bombeo (Ver resultado), con estos resultados calcular el caudal promedio y hallar la capacidad especifica del pozo (ver figura). (Es necesario que cada estudiante realice la consulta de forma individual y la haga visible en el foro).
Solución
El caudal promedio es de 33,77 La capacidad específica es
⁄ ⁄
b. Consultar los riesgos y posibles riesgos ambientales a que están sometidos las aguas subterráneas. Riesgos ambientales: Las aguas subterráneas son c ontaminadas por las actividades que se desarrollan en la superficie por la acción antrópica y dentro de las cuales sobresalen: a) Derrame o fuga de sustancias toxicas en la superficie o bodegas que posteriormente se infiltran (aceites y grasas, aguas residuales, residuos, químicos, etc.). b) Hidrocarburos por filtración de tanques de almacenamiento subterráneo o derrames accidentales. c) Sobre explotación de los acuíferos poniendo en riesgo la recarga y normal funcionamiento del mismo. d) Inadecuado mantenimiento de los sistemas de extracción de los pozos. e) Contaminación biológica de las aguas subterráneas por sobrealimentación o mal funcionamiento de sistemas sépticos o fugas en la red de alcantarillado. f) Eliminación, impermeabilización o urbanización de las zonas de recarga de los acuíferos. Una vez contaminada, la limpieza del agua subterránea es muy complicada por su difícil acceso. Además, el uso indiscriminado de aguas subterráneas puede generar agotamiento del recurso.
c. Programa de monitoreo de la calidad del agua subterránea. Una red de monitoreo está formada normalmente por un conjunto de pozos de observación acoplado con una selección de pozos de extracción. Dicha red se diseña de forma q ue se tenga acceso a los datos requeridos del recurso de agua subterránea. Los sistemas y redes de monitoreo se clasifican en tres grupos principales, que no son mutuamente excluyentes ● los Sistemas Primarios sirven para detectar cambios generales en el flujo del agua
subterránea y sus tendencias de calidad, con objeto de aportar el conocimiento científico necesario para entender el recurso de agua subterránea ● Los Sistemas Secundarios y Terciarios son para evaluar y controlar el impacto de riesgos
específicos del agua subterránea (Requerimientos de Monitoreo del Agua Subterránea)
d. Posibles impactos ambientales generados por la exploración de la fuente subterránea.
Son ruidos, contaminación atmosférica, erosión, procesos de ladera, subsidencia del terreno cambios micro climáticos, régimen hidrodinámico, efectos sobre la calidad del agua del acuífero, efectos sobre otros acuíferos, efectos sobre las captaciones ya existentes, efectos sobre ríos y arroyos, efectos sobre afloramientos del nivel freático, efectos sobre la superficie piezométrica, - efectos sobre la vegetación, - efectos sobre la fauna, efectos sobre el paisaje, efectos sobre los espacios naturales protegidos, servicios a la población, - efectos sobre el patrimonio
Conclusiones
Durante el desarrollo del trabajo y del desarrollo del curso se puede evidenciar la importancia de las aguas subterráneas a nivel mundial, del importante recurso que se tiene y que en muchas partes de difícil acceso al agua potable es la única fuente de abastecimiento, no sin antes hay que tener en cuenta que esta debe cumplir con unos parámetros tanto ambientales, económicos y sociales para la explotación de estos. Durante el proceso de concesión de las aguas subterráneas hay que tener muy preciso el lugar donde se llevara a cabo, teniendo muy claro el tipo de excavación que se realizara y que posiblemente el agua a la que se pretende llegar pueda estar contaminado por algún factor externo o de infiltración del agua, por trazas de fumigaciones, abonos o hidrocarburos. Para la explotación de las aguas subterráneas hay que tener presente el número de habitantes que se van a beneficiar de esta o las zonas de riego a la cual será destinada el agua, de igual forma tener muy presente la precipitación que se genera durante todo el año y asi determinar si se le da el respectivo tiempo de regeneración para evitar el agotamiento de la fuente abastecedora
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Collazo., M y Montaño., J (2012). Manual de Agua Subterránea . Uruguay: Ministerio de Agricultura y Pesca. (Pag. 12-14. URL Disponible en:http://www.cebra.com.uy/presponsable/adjuntos/2012/11/Manual-de-aguasubterranea-bajo.pdf
Pérez G, Ciclo –higrológico. Recuperado el http://www.ciclohidrologico.com/
12 de Marzo del 2015 de
Requerimentos de Monitoreo del Agua Subterránea. (s.f.). Recuperado el 23 de 5 de
2016, de http://siteresources.worldbank.org/INTWRD/Resources/G
Evaluación de los impactos ambientales de las aguas subterráneas Recuperado el 26 de mayo del 2016 de http://www.igme.es/igme/publica/libros2_TH/art1/pdf/bascones.pdf Lineamientos para exploración y perforación, realización de pruebas de bombeo y mantenimiento y limpieza de captaciones de aguas subterráneas (2011) Tomado de http://www.metropol.gov.co/recursohidrico/Documents/LINEAMIENTOS_AGUAS_SUBT ERRANEAS.pdf . Universidad de Antioquia: Medellin
