LLEU

Darrera actualització: 04/07/2011*

Informació corresponent al curs 2011/2012

Descripció

CONSIDERACIONS GENERALS
En segon curs d'Enginyeria Tècnica Agrícola es cursa l'assignatura de caràcter obligatori titulada Recursos Hídrics. En aquesta assignatura s'estudien els conceptes bàsics necessaris per a comprendre els mecanismes de circulació i distribució de l'aigua en el si de les formacions geològiques.
En la primera part s'estudia el cicle de l'aigua i tots els seus components (precipitacions, vessament, evapotranspiració i infiltració). A continuació, es defineix el concepte d'aquífer, les seues classificacions i els paràmetres bàsics que els defineixen. Per mitjà de la llei de Darcy s'estableixen les lleis bàsiques de fluix i s'estudien els conceptes de permeabilitat i gradient hidràulic, el que permet abordar la teoria de la hidrodinàmica, amb la introducció del concepte de potencial hidràulic, i la definició dels conceptes de transmissibilitat, coeficient d'emmagatzematge i difusibilitat. Més endavant, s'aborda l'estudi bàsic de la hidràulica de captacions, s'enuncien els factors que afecten el seu rendiment i s'esbossen els mètodes d'estudi. Finalment, es tracta el problema de la contaminació i dels processos que afecten la migració de contaminants, amb especial èmfasi en els derivats de les activitats agrícoles. Per a això, s'estudien prèviament les peculiaritats del fluix de l'aigua i el transport de soluts en el mitjà no saturat.
Aquesta assignatura, Prospecció, Explotació i Gestió de Recursos Hídrics, té un caràcter netament aplicat. L'objectiu marcat és conèixer tots els passos que són necessaris des que es detecta la necessitat de disposar d'aigua per a qualsevol activitat (singularment per a regadiu) fins que l'obra de captació efectuada es clausure per qualsevol raó.
L'assignatura està dividida en tres conjunts temàtics ben definits, com reflecteix el seu títol, encara que lògicament interrelacionats. El primer està dedicat a la prospecció, en sentit ampli, que inclou l'exploració tradicional, basada en estudis hidrogeològics, i l'execució d'obres de captació. El segon bloc està dedicat a l'explotació de captacions, que inclou la realització d'assajos de bombament, la seua instal·lació i el seu règim d'utilització i control. El tercer bloc temàtic es dedica a la gestió dels recursos hídrics, és a dir, a la integració en el seu context hidrogeològic de la captació que ha estat curosament dissenyada al llarg de l'assignatura, i aquest, al seu torn, en un context més general de la utilització de recursos hídrics en un model sostenible.
El caràcter aplicat de l'assignatura requereix el coneixement i un cert domini dels conceptes que es tracten en l'assignatura de Recursos Hídrics, pel que és recomanable (legalment no pot ser obligatori) que s'haja cursat (i superat) prèviament aquesta assignatura.

Objectius

OBJECTIUS GENERALS

Els dos objectius principals d'aquesta assignatura són els següents:
·Completar, en la mesura del possible, la formació hidrogeològica dels estudiants d'Enginyeria Tècnica Agrícola.
·Proporcionar informació pràctica que permeta als futurs enginyers afrontar la construcció de captacions d'aigua, com a tècnics o com a usuaris, amb les millors condicions d'explotació.

Recomanacions de matrícula

Intensificacions en Citricultura i Agricultura Mediterrània d'Interior.

Temari de teoria

DESENVOLUPAMENT I JUSTIFICACIÓ DEL PROGRAMA

UNITAT 1. INTRODUCCIÓ

Objectius generals
Els alumnes d'aquesta assignatura ja han cursat prèviament l'assignatura Recursos Hídrics, de segon curs; per consegüent, és d'esperar que tinguen els coneixements hidrogeològics necessaris per a poder assimilar millor els continguts que es proposen. No obstant això, sembla convenient dedicar les dos primeres hores a recordar els conceptes bàsics de la caracterització d'aqüífers, procurant oferir una visió general de la "doctrina" hidrogeològica, destacant els aspectes més rellevants i posant èmfasi en aquells més necessaris per al desenvolupament de l'assignatura.

Continguts. Objectius concrets
Lliçó 1. Introducció. Presentació de l'assignatura. Objectius. Bibliografia bàsica.
Lliçó 2. Reciclatge de coneixements.

UNITAT 2. PROSPECCIÓ D'AIGÜES SUBTERRÀNIES

Objectius generals
·Conèixer la metodologia general de realització d'un estudi hidrogeològic, l'objectiu bàsic del qual siga plantejar una captació d'aigua subterrània.
·Conèixer les principals tècniques de perforació.
·Conèixer les principals operacions de construcció i d'acabat de perforacions per a obtenir el seu màxim rendiment.

Continguts. Objectius concrets
Lliçó 3. Estudis hidrogeològics (I). Tipus i abast. Recopilació d'informació. Demandes. Estudi geològic. Prospecció geofísica. Estudi climatològic. Hidrologia de superfície.
Lliçó 4. Estudis hidrogeològics (II). Inventari de punts d'aigua. Instal·lació i operació de xarxes de control. Síntesi hidrogeològica. Propostes d'actuació.
Lliçó 5. Captació d'aigües subterrànies. Breu ressenya històrica. Definició i tipus de captació. Galeries. Rases drenants. Pous excavats. Pous amb drenis radials. Sondeigs. Operacions bàsiques.
Lliçó 6. Accés al mitjà geològic - hidrogeològic (I). Execució de la perforació. Tipus de sistemes de perforació. Perforacions a percussió amb cable. Perforacions a rotació amb circulació directa. Perforacions a rotació amb circulació inversa.
Lliçó 7. Accés al mitjà geològic - hidrogeològic (II). Rotopercusió directa. Rotopercusió amb circulació inversa. Rotopercusió-rotació amb circulació inversa.
Lliçó 8. Testificació. Necessitat i objectius dels registres en sondeigs. Mètodes de testificació. Mostreigs litològics. Testificació hidroquímica. Log geofísics (diagrafies). Condicions dels sondeigs per a efectuar testificacions. Alguns exemples.
Lliçó 9. Configuració general de la captació (I). Entubacions: objectius, tipus de canonades, col·locació. Cementacions: finalitat i interès, alguns exemples, preparació de les lletades de calç, col·locació.
Lliçó 10. Configuració general de la captació (II). Reixetes i prefiltres: materials utilitzats, obertura, tipus, disposició de les reixetes. Empaquetatges de grava: consideracions generals, presa de mostres de terreny, anàlisi de mostres, corbes granulomètriques, selecció de la grava, col·locació, espessor del massís filtrant. Disseny de la zona d'admissió.
Lliçó 11. Neteja i desenvolupament. Estimulació. Finalitats segons el mitjà aqüífer. Desenvolupament en mitjans no consolidats (mètodes unidireccionals i bidireccionals). Desenvolupament i estimulació en mitjans consolidats (mecànics, químics, mixtes).
Lliçó 12. Control hidrogeològic de la perforació. Treballs a realitzar. Informe final del sondeig. Protecció sanitària dels pous de captació. Conservació i rehabilitació de pous per a regadiu. Abandonament i segellat de pous.

UNITAT 3. HIDRÀULICA DE CAPTACIONS

Objectius generals
·Aprofundir en els aspectes teòrics de la hidràulica de captacions que l'estudiant va rebre en l'assignatura Recursos Hídricos.
·Aplicar els coneixements hidrogeològics adquirits al moviment de l'aigua subterrània cap als pous.
·Familiaritzar l'alumne amb la metodologia d'interpretació dels assaigs de bombament com a eina per a l'avaluació de les característiques hidràuliques dels aqüífers.
·Proporcionar la metodologia necessària per a determinar l'eficiència de les captacions i per a obtenir-ne la màxima eficiència.

Continguts. Objectius concrets
Lliçó 13. Assaigs de bombament. Definició i objectius. Consideracions generals. Tipus d'assaig. Programa de bombament i mesures. Durada dels assaigs. Selecció del cabal. Pous de bombament i piezòmetres. Parts de bombament i mesures.
Lliçó 14. Interpretació d'assaigs de bombament en règim permanent. Metodologia pràctica. Aqüífers confinats: mètode de Thiem. Aqüífers lliures: correcció de Dupuit. Aqüífers semiconfinats: mètode de De Glee. Camp d'aplicació i reflexions generals.
Lliçó 15. Interpretació d'assaigs de bombament en règim variable. Metodologia pràctica. Aqüífers confinats: mètode de Theis, simplificació de Jacob, mètode de Chow. Aqüífers lliures: correcció de Dupuit. Aqüífers semiconfinats: mètode de Hantush. Anàlisi dels perfils de descensos. Camps de pou: afeccions mútues. Camp d'aplicació i reflexions generals.
Lliçó 16. Mètodes de recuperació: règim variable. Significat de la recuperació. Evolució de nivells després de la desocupada. Camp d'aplicació i reflexions generals.
Lliçó 17. Anomalies i casos particulars. Efecte de falta de desenvolupament. Efecte de recarregues exteriors i reciclat. Barreres impermeables o vores negatives: mètode de les imatges. Vores positives o recarregues laterals. Efecte d'emmagatzematge en pous de gran diàmetre. Aqüífers penjats: bombaments a cabal crític. Efecte de drenatge diferit. Efecte de pous incomplets. Camp d'aplicació i reflexions generals.
Lliçó 18. Estudi de les característiques del pou. Pèrdues de càrrega. Equació de Rorabaugh. Mètodes d'estimació de les pèrdues de càrrega. Bombaments escalonats amb recuperació. Bombaments escalonats sense recuperació. Càlcul de coeficients. Anàlisi de resultats. Camp d'aplicació i reflexions generals.
Lliçó 19. Corbes característiques. Cabal específic. Descens específic. Corbes teòriques. Corbes reals. Punt crític, velocitat crítica i cabal màxim. Càlcul del cabal aconsellable d'explotació.

UNITAT 4. EXPLOTACIÓ DE CAPTACIONS

Objectius generals
·Analitzar i detallar l'equipament més adequat per a una obra de captació.
·Conèixer els tràmits administratius necessaris per a la realització d'investigació d'aigües subterrànies i les sol·licituds de concessió.

Continguts. Objectius concrets
Lliçó 20. Paràmetres per a l'explotació més adequada. Elecció del subministrament energètic. Elecció del tipus de bomba. Canonades d'impulsió. Instal·lacions annexes. Definicions: altura d'impulsió, altura d'aspiració manométrica, cavitació, submergència, càmera de bombament. Consideracions energètiques: rendiment, tarifes. Escandalls i equips de mesura. Telecontrol. Anomalies del funcionament de captacions. Causes. Solucions.
Lliçó 21. Alguns aspectes legals i burocràtics relatius a l'execució i explotació de captacions. La Llei d'Aigües. Els permisos d'investigació. La llei de "seguretat minera". Projecte de captació. Normes per a l'execució d'obres de captació. La direcció d'obra. Projecte de concessió.

UNITAT 5. MANEIG I GESTIÓ DE RECURSOS HÍDRICS

Objectius generals
En aquesta unitat s'inclouen quatre lliçons relatives al maneig de recursos hídrics, amb l'objectiu general de presentar una visió, si més no succinta, que una obra de captació no ha de ser considerada com una acció aïllada sinó que ha d'emmarcar-se en un context més ampli de gestió de recursos hídrics.
Així mateix, s'aborden diversos problemes ambientals relacionats amb l'ús de recursos hídrics, com són la sobreexplotació, les relacions aigües superficials - aigües subterrànies i els conflictes derivats d'una deficient planificació.
S'emmarquen els recursos hídrics en el context general de l'ordenació del territori i s'aborden alguns aspectes concrets com la recàrrega artificial i els recursos hídrics no convencionals.
Finalment, es dedica una lliçó a comentar els plans hidrològics que afecten els recursos de l'entorn.

Continguts. Objectius concrets
Lliçó 22. Explotació i sobreexplotació d'aqüífers. Equilibri i desequilibri. Mesures correctores i preventives.
Lliçó 23. Gestió integral dels recursos hídrics. Aigües superficials versus aigües subterrànies. Ús conjunt. Recarrega artificial.
Lliçó 24. L'aigua i el medi ambient. Ordenació del territori. Vulnerabilitat. Conflictes d'ús. Recursos hídrics no convencionals.
Lliçó 25. Aspectes legals, administratius, socials i econòmics de la gestió dels recursos hídrics. La Llei d'Aigües. El Pla Hidrològic de la Conca del Júcar. El Pla Hidrològic Nacional. El transvasament de l'Ebre.

SORTIDES AL CAMP
Com ja he apuntat anteriorment, es realitzen dues sortides al camp de mitja jornada cadascuna d'elles.
La primera sortida, que es realitza una vegada que s'ha finalitzat la Unitat 2, té com a objectiu visitar una màquina de perforació que normalment és de rotació amb circulació inversa. Si és possible, també es visita una obra que s'estiga realitzant mitjançant percussió.
Durant la visita es procura cobrir una sèrie d'objectius que són els següents:
·Definir els objectius de la captació (destinació de l'aigua, requisits de quantitat i qualitat).
·Situar la captació en el seu context hidrogeològic.
·Explicar els objectius hidrogeològics (aqüífers a captar) i les previsions constructives (cementacions, reixetes, empaquetatges...).
·Detallar el funcionament de la màquina i mostrar els útils necessaris (canonades, tricons, martells,...).
·Reconèixer les mostres de detritus i comparar amb la columna litològica esperada.
·Exposar l'estat de l'obra, detallant les operacions fins aleshores realitzades.
·Comentar les previsions i les alternatives que es poden presentar.

La segona sortida, que es realitza cap al final del semestre, té un objectiu variable, d'acord amb les possibilitats que es coneguen en l'entorn més o menys proper. Normalment, es procura que la visita es realitze a una obra de captació en la qual s'estiga realitzant un aforament o s'estiga testificant, però això no sempre és possible.

Bibliografia

BIBLIOGRAFIA BÀSICA

Bayó, A. (1997). Perforación de sondeos. Curso ADAPT. Castellón. (Lecciones 4,5 , 6 y 7)
Custodio, E. y Llamas, M.R. (1976). Hidrología subterránea. Ed. Omega. Barcelona. 2 tomos. 2359 pp.
Detay, M. (1983). Le forage d'eau: réalisation, entretien, réhabilitation. Ed. Masson. Paris. 379 pp. (Lección 4)
Hudak. P.F. (2000). Principles of hydrogeology. Lewis Pub. 204 pp
Jiménez. J.R. (1997). Estudios hidrogeológicos. Curso ADAPT. Castellón. (Lección 2)
Villanueva, M. (1994). Tratamiento de sondeos. Desarrollo y acabado de sondeos. Acidificación. VII Curso de Sondeos. Escuela Universitaria Politécnica. Linares. (Lección 7)
Villanueva, M., Iglesias, A. (1994). Acondicionamiento de sondeos: selección de gravas y filtros. VII Curso de Sondeos. Escuela Universitaria Politécnica. Linares. (Lección 6)
Weight, W.D. and Sondereger, J.L. (2000). Manual of applied field hydrogeology. Ed. McGraw-Hill. 608 pp