FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO Y GEOHIDROLOGÍA
Programa de la Asignatura: GEOHIDROLOGÍA
Clave: 1932 Núm. de créditos: 09
Carrera: ING. GEOLOGO, ING. GEOFISICO
Duración del curso:
semanas: 16
horas: 88
Semestre: 8º
Horas a la semana:
Teoría: 3.5 Obligatoria: si (Ing. Geologo)
Prácticas: 2.0 Optativa: si
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno analizará las propiedades físicas e hidrodinámicas de los
fluidos y rocas que controlan los mecanismos del almacenamiento y flujo
del agua subterránea. Con la aplicación de estos conocimientos deberá
er capaz al término del curso de resolver los problemas más comunes de
eficiencia hidráulica de pozos, caudales de flujo subterráneo, de las
características hidrodinámicas de los acuíferos y la elaboración de redes
de flujo y de implantar técnicas correctivas y preventivas de contaminación
de acuíferos.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I. INTRODUCCION 3.5
II. PROPIEDADES FISICAS DE LAS ROCAS Y LOS FLUIDOS Y SU
RELACION CON EL ALMACENAMIENTO Y CIRCULACION DEL AGUA
SUBTERRANEA. 16.5
III. ASPECTOS FUNDAMENTALES DEL ANALISIS DE FLUJO Y
CONSERVACION DE LA MASA; DINAMICA DE FLUIDOS
INCOMPRENSIBLES NO VISCOSOS. 10.0
IV. SOLUCION DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES DE FLUJO
PARA PROBLEMAS HIDROGEOLOGICOS ESPECIFICOS. 14.0
V. EL AGUA SUBTERRANEA Y EL MEDIO AMBIENTE. 12.0
56.0
PRACTICAS DE LABORATORIO 32.0
88.0
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
ECUACIONES DIFERENCIALES
TERMODINÁMICA
GEOMORFOLOGÍA
ESTRATIGRAFÍA
PETROLOGÍA SEDIMENTARIA
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. INTRODUCCION
ANTECEDENTES:
Geomorfología.
Estratigrafía.
OBJETIVO:
El alumno conocerá el contexto de la Geohidrología: Definición,
Evolución, Objetivos, Alcances, su relación interdisciplinaria
con otras ciencias y la importancia de su estudio frente a las
grandes extensiones de zonas áridas y sobreexplotación de acuí-
feros en las cuencas del territorio nacional.
CONTENIDO:
I.1.¿Qué es la Geohidrología?
I.1.1. Definición
I.1.2. Relación de la geohidrología con
otras ciencias
I.1.3. Un poco de historia
I.1.4. Situación de escalas
I.2. Importancia de la Geohidrología en México y en Mundo.
I.2.1. Causas de la aridez en el territorio nacional
I.2.2. Sobreexplotación
I.2.3. Subsidencia del terreno
I.2.4. Contaminación de acuíferos
I.2.5. Preservación de zonas de recarga
1.2.6. Balance Hidrológico Mundial
I.3. Esbozo de las provincias Geohidrológicas de México
I.3.1. Península de Baja California y planicies
costeras del Pacífico.
I.3.2. Sierra Madre Occidental
I.3.3. Cuencas aluviales del Norte y Sierra
Madre Oriental
I.3.4. Planicies costeras del Golfo
I.3.5. Sierra Madre del Sur
I.3.6. Sierras y Valles del Sureste
II. PROPIEDADES FISICAS DE LAS ROCAS QUE TIENEN RELACION CON EL
ALMACENAMIENTO Y CIRCULACION DEL AGUA SUBTERRANEA.
ANTECEDENTES:
Termodinámica.
Estratigrafía.
Petrología Sedimentaria.
OBJETIVO:
El alumno analizará las propiedades físicas de las rocas
y de los fluidos, a fin de que identifique y los relacione
con el almacenamiento y los procesos físicos del flujo del
agua subterránea.
CONTENIDO:
II.1. Propiedades fundamentales de los fluidos
II.1.1. Temperatura, presión, densidad, peso
específico, viscosidad, viscosidad
cinemática, módulo de elasticidad y
tensión superficial
II.1.2. Comparación de cada una de las propiedades
de los fluidos en general con las del agua
en particular
II.1.3. Propiedades de la molécula del agua.
II.2. Conceptos básicos
II.2.1. Acuífero y acuítardo; porosidad, rendimiento
específico, ejercicios y aplicaciones
II.2.2. Distribución del agua en el subsuelo
II.2.3. Potencial de un fluido
II.3. Análisis del flujo laminar
II.3.1. Ecuación de Bernoulli
II.3.2. Carga hidráulica, gradiente hidráulico
II.3.3. Permeabilidad, ley de Daray, Transmisi-
bilidad
II.3.4. Presión absoluta, atmosférica y relativa
II.4. Compresibilidad y presión efectiva
II.4.1. Acuífero libre, confinado y semiconfinado
(definiciones)
II.4.2. Compresibilidad del medio poroso
II.4.3. Compresibilidad del acuífero
II.4.4. Presión efectiva en la zona no saturada
II.4.5. Coeficiente de almacenamiento específico
II.4.6. Coeficiente de almacenamiento
III. ASPECTOS FUNDAMENTALES DEL ANALISIS DE FLUJO Y CONSERVACION DE LA
MASA Y DINAMICA DE FLUJOS INCOMPRESIBLES NO VISCOSOS.
ANTECEDENTES:
Ecuaciones Diferenciales.
Termodinámica.
Electricidad y Magnetismo.
OBJETIVO:
El alumno distinguirá el campo de velocidad en función
del espacio y del tiempo para poder enunciar formas
generales y particulares de la ecuación de continuidad.
CONTENIDO:
III.1. Análisis de flujo
III.1.1. Formas generales de la ecuación de
continuidad
III.2. La ecuación diferencial de flujo subterráneo
III.2.1. Régimen permanente
III.2.2. Régimen transitorio
IV. SOLUCION DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES DE FLUJO PARA
PROBLEMAS HIDROGEOLOGICOS ESPECIFICOS.
ANTECEDENTES:
Ecuaciones Diferenciales.
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno conocerá y manejará los métodos para resolver
por medios gráficos y semianalíticos, las ecuaciones
diferenciales de flujo para evaluar el rendimiento y
eficiencia de los pozos, así como calcular las caracte-
rísticas hidrodinámicas de los acuíferos.
CONTENIDO:
IV.1. Hidráulica de pozos
IV.1.1. Mecanismos de flujo hacia un pozo
IV.2. Régimen permanente
IV.2.1. Red de flujo subterráneo en sistemas
homogéneos e isotrópicos
IV.2.2. Relación entre lineas de corriente y
equipotenciales
IV.2.3. Solución gráfica de la Ecuación de Laplace
IV.2.4. Cálculo de caudales de flujo subterráneo
IV.3. Régimen transitorio
IV.3.1. Acuífero confinado. Ecuación de Theis
IV.3.2. Solución gráfica. Método de Superposición
IV.3.3. Acuífero confinado. Aproximación semiloga-
rítmica de Cooper-Jacob
IV.3.4. Acuífero semiconfinado. Métodos de Walton
y Hantush
V. EL AGUA SUBTERRANEA Y EL MEDIO AMBIENTE
ANTECEDENTES:
Estratigrafía
Geomorfología
Petrología sedimentaria
OBJETIVO:
El alumno analizará y evaluará el impacto que genera
en el medio ambiente la sobreexplotación de cuencas.
CONTENIDO:
V.1. Fenómenos asociados a la sobreexplotación
V.1.1. Descenso del nivel del agua subterránea
Desaparición de cuerpos de agua super-
ficiales y manantiales
V.1.2. Deterioro de la calidad del agua con la
profundidad
V.1.3. Subsidencia y agrietamientos del terreno
debido a la compresibilidad de los acuíferos
V.1.4. Inducción y aceleramiento de la contaminación
de acuíferos
V.1.5. Colapsamiento de obras de infraestructura
urbana, de comunicaciones e industrial
V.2. Medidas correctivas y preservación de acuíferos
V.2.1. Preservación de las áreas de recarga natural
V.2.2. Recarga artificial
V.3 La legislación del medio ambiente
V.3.1. Ley de Aguas Nacionales
V.3.2. Ley General de Equilibrio Ecológico
V.3.3. Ley de Obras Públicas
VI. PRACTICAS
VI.1. Prácticas de laboratorio
VI.2. Prácticas de campo
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase ( ) Trabajos y tareas fuera del aula ( )
Ejercicios fuera del aula ( ) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X)
Lecturas obligatorias (X) Otros:
Trabajo de investigación ( )
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo (x)
Otras: EMPLEO DE PAQUETES DE COMPUTO
BIBLIOGRAFIA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
FREEZE, A.R. y CHERRY, J.A. Todos
“Groundwater”
Ed. Prentice Hall
E.E.U.U. 1979
PATRICK, A. DOMENICO y FRANKLIN, W. SCHWARTZ Todos
“Physical and Chemical Hydrogeology”
Ed. John Wiley and Sons
E.E.U.U. 1990
CONSULTA
CASTANY, G. Todos
“Tratado Práctico de Aguas Subterráneas”
Ed. Omega. Barcelona, Esp. 1975
CUSTODIO, E. y LLAMAS, M. R. Todos
“Hidrología Subterránea”
Ed. Omega. Barcelona, Esp. 1983
DAVIS, S.N. y DE WIEST, R. Todos
“Hidrogeología”
Ed. Ariel. Barcelona, Esp. 1979
SLETCHER, G. DRISCAL Todos
“Groundwater and Wells”
Principal Autor and Editor
E.E.U.U. 1986
REVISTAS
Comisión Nacional del Agua Todos
Ley de Aguas Nacionales
México, 1992